KR101883032B1 - 기판 열 처리 장치, 기판 열 처리 장치의 설치 방법 - Google Patents

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Abstract

직경 300 ㎜의 웨이퍼에 대응한 기판 열 처리 장치와 같은 정도의 풋 프린트를 유지하면서, 장치 내부에 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 수납한 운반 용기라도 충분한 수량 보관할 수 있는 기판 열 처리 장치의 제공을 목적으로 한다.
웨이퍼를 복수매 수납한 복수의 운반 용기를 보관하는 제1 보관부 및 제2 보관부와, 운반 용기를 반송하는 반송 기구부를 포함하는 반송 보관 유닛과,
다수매의 웨이퍼를 다단으로 유지한 유지구를 수납하여, 웨이퍼에 열 처리를 실시하는 열 처리로가 마련된 열 처리 유닛을 가지고,
반송 보관 유닛의 제1 보관부의 하방에는, 운반 용기 내의 웨이퍼를 열 처리 유닛의 유지구에 이송하기 위해, 운반 용기를 배치하는 이송부의 배치대가 마련되며,
제2 보관부는 반송 기구부의 하방에 이송부에 인접하도록 배치되고,
제2 보관부에 배치된 운반 용기의 높이 방향의 위치를 변화시키는 승강 기구부를 갖는 기판 열 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 열 처리 장치, 기판 열 처리 장치의 설치 방법{SUBSTRATE HEAT TREATMENT APPARATUS, METHOD OF INSTALLING SUBSTRATE HEAT TREATMENT APPARATUS}
본 발명은 기판 열 처리 장치, 기판 열 처리 장치의 설치 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서는, 피처리체, 예컨대 반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, 단순히 웨이퍼라고도 기재함)에, 산화, 확산, CVD(Chemical Vapor Deposition), 어닐링 등의 처리를 실시하기 위해, 각종 처리 장치(반도체 장치)가 이용되고 있다. 그리고, 처리 장치의 하나로서, 한번에 다수매의 웨이퍼의 열 처리가 가능한 배치(batch) 처리식의 기판 열 처리 장치가 알려져 있다.
배치(batch) 처리식의 기판 열 처리 장치에 있어서는, 복수매의 웨이퍼를 수납한 운반 용기(캐리어, FOUP라고도 함)에 의해 장치 밖으로부터 웨이퍼를 반송하고, 운반 용기를 장치의 반입 반출부인 로드 포트 등을 통해 기판 열 처리 장치 내에 공급한다. 그리고, 공급된 운반 용기로부터 웨이퍼를 취출하여, 높이 방향으로 간격을 두고 복수매의 웨이퍼를 유지할 수 있는 보우트(유지구)에 웨이퍼를 이송한 후, 보우트마다 열 처리로에 삽입하여, 각종 처리에 제공된다.
이러한 기판 열 처리 장치에 있어서는 처리 시간의 단축 내지 스루 풋 향상이 요구되고 있으며, 처리 시간의 단축 등을 위해서는, 장치 내에 될 수 있는 한 많은 운반 용기를 보관하여, 열 처리로 내의 처리가 완료할 때마다 보우트에 유지한 웨이퍼를 신속하게 교체하는 것이 요구된다. 이 때문에, 예컨대 특허문헌 1에는 기판 열 처리 장치의 일종인 종형 열 처리 장치에 있어서, 장치 내에 많은 운반 용기를 배치할 수 있는 구성예가 개시되어 있다.
그런데, 특허문헌 1에 개시된 장치는 직경이 300 ㎜인 웨이퍼에 대응한 장치였지만, 최근은 직경이 450 ㎜인 웨이퍼에의 대응이 요구되고 있다. 이와 같이, 웨이퍼의 직경이 커진 경우, 웨이퍼의 두께도 증가하기 때문에, 웨이퍼를 유지하는 운반 용기의 사이즈도 커진다.
그리고, 전술한 바와 같이 기판 열 처리 장치에 공급되는 웨이퍼 사이즈는 증대하고 있지만, 기판 열 처리 장치에는 종래의 직경이 300 ㎜인 웨이퍼에 대응한 기판 열 처리 장치와 동등 이상의 스루 풋(처리 능력)과, 같은 정도의 풋 프린트(점유 면적)가 요구되고 있다. 이 때문에, 직경이 450 ㎜인 웨이퍼에 대응한 기판 열 처리 장치는, 종래의 직경 300 ㎜의 웨이퍼에 대응한 기판 열 처리 장치와 같은 정도의 풋 프린트를 유지하면서도, 장치 내부에 종래와 같은 정도의 매수의 웨이퍼를 보관할 수 있도록 구성하는 것이 요구되고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2006-120658호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 직경 300 ㎜의 웨이퍼에 대응한 기판 열 처리 장치의 구성에서는, 웨이퍼의 직경을 450 ㎜로 한 경우, 같은 정도의 풋 프린트를 유지한 채로, 장치에 충분한 수량의 운반 용기를 보관하는 것은 곤란하였다. 즉, 종래의 직경 300 ㎜의 웨이퍼에 대응한 기판 열 처리 장치와 같은 정도의 매수의 웨이퍼를 장치 내에 보관하는 것은 곤란하였다.
본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제를 감안하여, 직경 300 ㎜의 웨이퍼에 대응한 기판 열 처리 장치와 같은 정도의 풋 프린트를 유지하면서, 장치 내부에 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 수납한 운반 용기라도 충분한 수량 보관할 수 있는 기판 열 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 웨이퍼를 복수매 수납한 복수의 운반 용기를 보관하는 제1 보관부 및 제2 보관부와, 상기 운반 용기를 반송하는 반송 기구부를 포함하는 반송 보관 유닛과,
다수매의 상기 웨이퍼를 다단으로 유지한 유지구를 수납하여, 상기 웨이퍼에 열 처리를 실시하는 열 처리로가 마련된 열 처리 유닛을 가지고,
상기 반송 보관 유닛의 상기 제1 보관부의 하방에는, 상기 운반 용기 내의 상기 웨이퍼를 상기 열 처리 유닛의 상기 유지구에 이송하기 위해, 상기 운반 용기를 배치하는 이송부의 배치대가 마련되며,
상기 제2 보관부는 상기 반송 기구부의 하방에 상기 이송부에 인접하도록 배치되고, 상기 제2 보관부에 배치된 상기 운반 용기의 높이 방향의 위치를 변화시키는 승강 기구부를 갖는 기판 열 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 직경 300 ㎜의 웨이퍼에 대응한 기판 열 처리 장치와 같은 정도의 풋 프린트를 유지하면서, 장치 내부에 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 수납한 운반 용기라도 충분한 수량 보관할 수 있는 기판 열 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 운반 용기의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 종형 열 처리 장치의 개략 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 종형 열 처리 장치의 승강 기구부의 구성예의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 종형 열 처리 장치의 승강 기구부의 구성예의 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 종형 열 처리 장치의 승강 기구부의 구성예의 설명도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명은, 하기의 실시형태에 제한되는 일이 없으며, 본 발명의 범위를 일탈하는 일없이, 하기의 실시형태에 여러가지의 변형 및 치환을 부가할 수 있다.
본 실시형태에서는, 기판 열 처리 장치의 일구성예에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 기판 열 처리 장치로서 종형 열 처리 장치를 예로 설명하지만, 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다.
본 실시형태의 종형 열 처리 장치는, 반송 보관 유닛과, 열 처리 유닛을 가질 수 있다.
반송 보관 유닛은, 웨이퍼를 복수매 수납한 복수의 운반 용기를 보관하는 제1 보관부 및 제2 보관부와, 운반 용기를 반송하는 반송 기구부를 포함할 수 있다.
열 처리 유닛은, 다수매의 웨이퍼를 다단으로 유지한 유지구를 수납하여, 웨이퍼에 열 처리를 실시하는 열 처리로가 마련된 구성으로 할 수 있다.
그리고, 반송 보관 유닛의 제1 보관부의 하방에는, 운반 용기 내의 웨이퍼를 열 처리 유닛의 유지구에 이송하기 위해, 운반 용기를 배치하는 이송부의 배치대를 마련할 수 있다. 또한, 제2 보관부는, 반송 기구부의 하방에 이송부에 인접하도록 배치할 수 있으며, 제2 보관부에 배치된 운반 용기의 높이 방향의 위치를 변화시키는 승강 기구부를 가질 수 있다.
여기서 우선, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치에 있어서 웨이퍼를 반송, 보관할 때에 이용하는 운반 용기의 구성예에 대해서 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 웨이퍼의 운반 용기의 일례의 개략 사시도를 나타내고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 웨이퍼를 수용하는 운반 용기로서 밀폐형의 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 사용하는 경우에 대해서 설명하지만, 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다.
운반 용기는 캐리어라고도 불리며, 도 1에 나타내는 바와 같이 운반 용기(1)는 일단부가 개구부로서 형성되고, 타단부는 예컨대 대략 반타원 형상으로 형성할 수 있다.
운반 용기(1)의 내벽면에는, 웨이퍼를 다단으로 배치할 수 있는 지지부가 형성되어 있다. 이 지지부에 웨이퍼의 주연부를 배치하여 지지함으로써, 대략 등피치로 다단으로 웨이퍼를 수납할 수 있다. 일반적으로, 하나의 운반 용기에 대하여, 25장의 웨이퍼를 수납할 수 있다.
그리고, 운반 용기(1)의 천장부에는, 운반 용기(1)를 파지할 때에 붙잡는 것이 가능한 손잡이(2)가 마련된다.
운반 용기(1)의 개구부에는, 이 개구부에 대응하는 개폐 덮개(3)가 착탈 가능하게 부착되어 있고, 운반 용기(1) 내는 개폐 덮개(3)에 의해 실질적으로 기밀 상태로 된다. 일반적으로, 운반 용기의 내부의 분위기는, 청정 공기로 되어 있다.
개폐 덮개(3)에는, 예컨대 2개의 록 기구(4)가 마련되어 있고, 록 기구(4)를 시정 또는 해제함으로써, 개폐 덮개(3)를 개구부로부터 착탈할 수 있는 구성으로 되어 있다.
운반 용기(1)의 바닥부의 하면에는, 도시하지 않는 복수의 위치 결정 오목부를 마련할 수 있다. 위치 결정 오목부를 마련함으로써, 종형 열 처리 장치 내를 반송하여 배치대 등에 배치하였을 때에, 배치대 등에 마련된 볼록부와 운반 용기(1)에 마련된 위치 결정 오목부에 의해, 운반 용기(1)를 위치 결정 가능하게 구성할 수 있다. 또한, 운반 용기(1)의 바닥부의 하면에 도시하지 않는 록 부재를 마련하고, 예컨대 후술하는 이송부(123)의 배치대(123a) 등에 운반 용기(1)를 배치하였을 때에 록할 수 있는 구성으로 할 수도 있다.
그리고, 전술한 바와 같이, 종형 열 처리 장치에 있어서 처리에 공급하는 웨이퍼의 직경은, 종래는 300 ㎜였지만, 최근에는 450 ㎜로 하는 것이 요구되고 있다. 그리고, 웨이퍼의 직경이 커짐에 따라, 웨이퍼의 두께도 예컨대 종래는 0.725 ㎜였던 바 0.925 ㎜로 증대하고 있다. 이 때문에, 운반 용기도 그 내부에 25장의 웨이퍼를 수납하는 경우, 직경 300 ㎜의 웨이퍼를 수납하는 운반 용기이면 높이가 339 ㎜ 정도이지만, 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 수납하는 운반 용기의 경우, 높이가 404 ㎜로 커져 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 직경 450 ㎜의 웨이퍼란 반도체 장치의 당업자에게 있어서 직경 450 ㎜의 웨이퍼로 인식되는 웨이퍼를 전부 포함하는 것이다. 따라서, 엄밀하게 직경이 450 ㎜인 웨이퍼에 한정되는 것이 아니며, 직경이 450 ㎜로부터 다소 벗어나 있는 웨이퍼, 예컨대 직경이 450±0.2 ㎜인 웨이퍼도 포함한다.
그래서, 웨이퍼의 직경이 450 ㎜인 경우라도 종형 열 처리 장치의 풋 프린트를 직경 300 ㎜에 대응한 종형 열 처리 장치와 같은 정도로 유지하면서, 종형 열 처리 장치 내에 충분한 수량의 운반 용기를 보관하기 위해, 본 발명의 발명자들은 종형 열 처리 장치 내의 구성을 검토하여 본 발명을 완성시켰다.
이하, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치의 구성에 대해서, 도 2를 이용하여 구체적으로 설명한다.
도 2의 (A)는 본 실시형태의 종형 열 처리 장치의 단면 모식도를 나타내고 있고, 도 2의 (B)는 도 2의 (A)의 A-A'선에서의 단면도를 나타내고 있다.
도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)는, 도면 중 횡방향으로 줄지어 배열된, 반송 보관 유닛(12)과, 열 처리 유닛(13)을 가질 수 있다. 각 유닛에 대해서 이하에 설명한다.
(반송 보관 유닛)
반송 보관 유닛(12)은, 복수의 운반 용기(1)를 보관하는 제1 보관부(121)와, 제2 보관부(122)를 가질 수 있다. 또한, 이미 서술한 바와 같이 복수의 운반 용기(1)는, 그 내부에 웨이퍼를 복수매 수납한 상태로 할 수 있다. 그리고, 운반 용기(1) 내의 웨이퍼를 열 처리 유닛(13)의 유지구(1321)에 이송하기 위해, 운반 용기(1)를 배치하는 이송부(123)의 배치대(123a)를 가질 수 있다. 또한, 제1 보관부(121), 제2 보관부(122), 이송부(123)나, 예컨대 후술하는 반입 반출 유닛(11), 사이에서 운반 용기(1)를 반송하는 반송 기구부(124)를 가질 수 있다.
제1 보관부(제1 캐리어 스테이지)(121)는 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 반송 보관 유닛(12)의 선택된 하나의 벽면부에 배치할 수 있다. 예컨대, 반송 보관 유닛(12)의 열 처리 유닛(13)에 대향하는 벽면부에 배치하는 것이 바람직하다.
제1 보관부(121)는 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이 복수단의 배치 선반(121a∼121d)을 가지고, 각 배치 선반에는 각각 2개씩 운반 용기(1)를 배치할 수 있다.
여기서, 복수단의 배치 선반 중 배치 선반(121c)과, 그 상면에 운반 용기(1)를 배치한 경우의 구성을 도 2의 (B)에 나타낸다. 도 2의 (B)는 도 2의 (A)의 A-A'선의 단면도에 대응한다. 도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 각 배치 선반 상에는 2개씩 운반 용기(1)를 배치할 수 있다. 이 때문에, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이 제1 보관부(121)가 배치 선반을 4단 갖는 경우, 모든 배치 선반에 운반 용기(1)를 배치하면 제1 보관부(121) 전체에서 8개의 운반 용기(1)를 배치할 수 있게 된다.
또한, 도 2의 (A)에서는 제1 보관부(121)의 배치 선반의 단수를 4단으로 하였지만, 단수는 4단에 한정되는 것이 아니며, 장치의 사이즈나, 요구되는 운반 용기(1)의 설치수에 따라 변경할 수 있다. 단, 종형 열 처리 장치의 스루 풋(처리 능력)을 높이기 위해, 종형 열 처리 장치(10) 내에는, 다음 배치(batch)용의 웨이퍼나, 복수 종류의 더미용의 웨이퍼를 유지해 두는 것이 바람직하다. 이 때문에, 예컨대 후술하는 열 처리로(1311)에 1회에 반입할 수 있는 웨이퍼의 매수가 100장∼125장 정도이면, 제1 보관부(121)는 4단 이상인 것이 바람직하다. 또한, 종형 열 처리 장치(10)는 통상 클린 룸 내에 설치되기 때문에, 그 높이는 클린 룸의 높이에 따라 제약되는 경우가 있다. 이 때문에, 예컨대 클린 룸의 높이에 따라 제1 보관부(121)의 단수를 선택할 수 있다.
제2 보관부(제2 캐리어 스테이지)(122)는 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 반송 기구부(124)의 하방에 이송부(123)에 인접하도록 하여 마련할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 하방이란, 높이 방향[도 2의 (A) 중 z축 방향]에서 보아 하측 방향을 의미하고 있으며, 수평 방향[도 2의 (A) 중에서의 x축 방향이나, 지면과 수직인 방향]의 위치는 불문한다. 단, 제2 보관부(122)는, 전술한 바와 같이 수평 방향, 즉, 도 2의 (A)에 있어서는 x축 방향에서 보아 이송부(123)에 인접하는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 보관부(122)는, 반송 기구부(124)측으로부터, 높이 방향[도 2의 (A) 중 z축 방향]을 따라 하방, 즉, 제2 보관부(122)측을 본 경우에, 반송 기구부(124)와, 제2 보관부(122) 중 적어도 일부가 중합되도록) 배치하는 것이 바람직하다. 특히 제2 보관부(122)는 반송 기구부(124)의 바로 아래에 배치하는 것이 바람직하다.
제2 보관부(122)에 대해서도 제1 보관부(121)와 같이, 도 2의 (A)의 지면과 수직인 방향으로 운반 용기(1)를 2개 줄지어 배치할 수 있다.
본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)에 있어서는 이송부(123)의 위치를 재검토하여, 전술한 바와 같이 반송 기구부(124)의 하방에 제2 보관부(122)를 마련함으로써, 풋 프린트를 증대시키는 일없이, 종형 열 처리 장치(10) 내에 충분한 수량의 운반 용기(1)를 보관할 수 있다.
단, 제2 보관부(122)에 운반 용기(1)를 배치한 경우, 운반 용기(1)가 이송부(123)에의 운반 용기(1)의 반입, 반출을 저해하지 않도록, 제2 보관부(122)에 배치된 운반 용기(1)의 상단부의 높이는 이송부(123)의 배치대(123a)의 높이보다 낮은 것이 바람직하다. 그러나, 반송 기구부(124)는 그 가동 영역이 한정되기 때문에, 제2 보관부(122)의 높이를 지나치게 낮게 하면 제2 보관부(122)를 사용할 수 없게 되는 경우가 있다.
그래서, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)에 있어서 제2 보관부(122)는, 제2 보관부(122)에 배치된 운반 용기(1)의 높이 방향의 위치를 변화시키는 승강 기구부(125)를 갖는 것이 바람직하다.
승강 기구부(125)의 구성은 특별히 한정되는 것이 아니며, 제2 보관부(122)에 운반 용기(1)를 배치한 채로, 운반 용기(1)의 높이 방향의 위치를 변화시킬 수 있는 것이면 좋다.
승강 기구부(125)는 운반 용기(1)를 지지하는 운반 용기 지지부(32, 52)를 가질 수 있다[운반 용기 지지부(32, 52) 등의 승강 기구부의 각 부재에 대해서는 후술하는 도 3∼도 5를 참조]. 그리고, 제2 보관부(122)에 요하는 높이 방향의 사이즈를 최소한으로 하기 위해, 운반 용기(1)를 지지하는 운반 용기 지지부(32, 52)가 가장 높은 위치에 있을 때와, 가장 낮은 위치에 있을 때에, 그 높이의 변위폭이 큰 것이 바람직하다.
예컨대, 운반 용기 지지부(32, 52)가 가장 높은 위치에 있을 때의 운반 용기 지지부(32, 52)와, 승강 기구부(125)의 하단면 사이의 거리(이하, 「최고 높이」라고도 기재함)가, 운반 용기 지지부(32, 52)가 가장 낮은 위치에 있을 때의 운반 용기 지지부(32, 52)와, 승강 기구부(125)의 하단면 사이의 거리(이하, 「최저 높이」라고도 기재함)의 1.2배 이상인 것이 바람직하다. 특히, 운반 용기 지지부(32, 52)의 최고 높이는, 최저 높이의 1.5배 이상인 것이 보다 바람직하고, 2배 이상인 것이 보다 바람직하다.
운반 용기 지지부(32, 52)의 최고 높이와 최저 높이의 비를 상기 범위로 함으로써, 제2 보관부(122) 상의 운반 용기(1)에 의한 이송부(123)에의 운반 용기(1)의 반송 등에의 간섭의 억제와, 반송 기구부(124)에 의한 제2 보관부(122)의 운반 용기(1)의 확실한 파지를, 양립하기 쉬워져 바람직하다.
또한, 이송부(123)의 배치대(123a)의 높이가 낮아도 제2 보관부(122) 상의 운반 용기(1)에 의한 이송부(123)에의 운반 용기(1)의 반송 등에의 간섭을 억제할 수 있기 때문에, 이송부(123) 상에 배치하는 제1 보관부(121)의 공간을 충분히 확보하는 것이 가능해지기 때문에 바람직하다.
또한, 운반 용기 지지부(32, 52)의 최고 높이와 최저 높이의 비의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 종형 열 처리 장치의 사이즈와의 관계로부터, 필요 이상으로 크게 할 필요는 없고, 운반 용기 지지부(32, 52)의 최고 높이는, 최저 높이의 예컨대 3배 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히 운반 용기 지지부(32, 52)의 최고 높이는, 최저 높이의 2.1배 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
이미 서술한 바와 같이, 제2 보관부(122)는 2개의 운반 용기(1)를 보관할 수 있다. 이 때문에, 승강 기구부(125)는, 2개의 운반 용기(1)가 배치된 상태로 높이 방향[도 2의 (A) 중의 z축 방향]으로 움직이는 것이 가능한 것이 바람직하다. 그리고, 예컨대 직경이 450 ㎜인 웨이퍼를 25장 수납한 운반 용기(1)는 통상 24 ㎏ 정도의 질량을 갖기 때문에, 승강 기구부(125)는, 50 ㎏ 이상의 하중을 승강시킬 수 있는 것이 바람직하고, 60 ㎏ 이상의 하중을 승강시킬 수 있는 것이 보다 바람직하다. 승강 기구부(125)의 내하중의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 필요 이상의 능력을 구비하고 있을 필요는 없기 때문에, 예컨대 100 ㎏ 이하로 할 수 있다.
또한, 승강 기구부(125)는, 운반 용기(1)마다 독립적으로 마련할 수도 있다. 이 때문에, 전술한 바와 같이, 제2 보관부(122)에 2개의 운반 용기(1)를 보관할 수 있도록 구성하는 경우, 이에 맞추어 2대의 독립된 승강 기구부(125)를 배치할 수도 있다. 운반 용기(1)마다 승강 기구부(125)를 마련하는 경우, 승강 기구부(125)는 하나의 운반 용기를 승강시킬 수 있으면 되기 때문에, 예컨대 25 ㎏ 이상의 하중을 승강시킬 수 있는 것이 바람직하고, 30 ㎏ 이상의 하중을 승강시킬 수 있는 것이 보다 바람직하다. 운반 용기(1)마다 승강 기구부(125)를 마련하는 경우라도, 그 상한값은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 50 ㎏ 이하로 할 수 있다.
승강 기구부(125)의 구체적인 구성은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 운반 용기(1)를 지지한 상태로 안정적으로 높이 방향의 위치를 변화시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 승강 기구부(125)는, 운반 용기(1)를 지지하는 운반 용기 지지부(32, 52)와, 운반 용기 지지부(32, 52)의 높이 방향의 위치를 변위시키는 위치 변위 부재(운반 용기 지지부 위치 변위 부재)(31, 51)와, 운반 용기 지지부(32, 52)의 높이 방향의 이동을 가이드하는 가이드 부재를 갖는 것이 바람직하다.
운반 용기 지지부(32, 52)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 판형체를 이용할 수 있다. 또한, 운반 용기 지지부(32, 52)의 재질에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 알루미늄 합금 등의 각종 금속을 바람직하게 이용할 수 있다. 운반 용기 지지부(32, 52)에는, 위치 변위 부재(31, 51)나, 가이드 부재(33, 53)를 마련하기 위한 가공 등을 임의로 실시해 둘 수 있다. 또한, 운반 용기 지지부(32, 52)는 운반 용기(1)를 배치하였을 때에 운반 용기(1)의 위치 맞춤을 행하는 위치 결정용의 볼록부를 운반 용기(1)의 배치면에 마련해 둘 수 있다. 운반 용기(1)의 배치면에 위치 결정용의 볼록부를 마련해 둠으로써, 위치 결정용의 볼록부와, 운반 용기(1)의 바닥면에 마련된 위치 결정 오목부에 의해 운반 용기(1)를 위치 결정할 수 있다. 또한 운반 용기 지지부(32, 52)의 운반 용기(1)의 배치면에, 운반 용기(1)를 고정할 수 있는 록 수단을 마련해 둘 수도 있다.
위치 변위 부재에 대해서도 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대, 볼 나사나, 집 체인 액츄에이터(등록 상표)나 실린더 등을 포함할 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이, 운반 용기 지지부(32, 52)의 최고 높이와 최저 높이의 비를 크게 할 수 있도록, 위치 변위 부재는, 볼 나사 또는 집 체인 액츄에이터를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 기구가 간이하며, 비용도 낮게 할 수 있기 때문에, 위치 변위 부재는, 볼 나사를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
가이드 부재에 대해서는 운반 용기 지지부(32, 52)의 높이 방향의 이동을 가이드할 수 있는 부재이면 좋고, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 LM 가이드(리니어 모션 가이드)나, 팬터그래프식의 신축 프레임 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
승강 기구부(125)의 구체적인 구성예에 대해서, 도 3∼도 5를 이용하여 설명한다.
도 3, 도 4는, 위치 변위 부재(31)가 볼 나사(311)를 포함하고, 가이드 부재(33)로서 LM 가이드(리니어 모션 가이드)를 이용한 예를 나타내고 있다. 도 3의 (A), 도 4의 (A)는 도 2의 (A)에 있어서의 B-B'면에서의 단면도를 나타내고 있으며, 도 3의 (B), 도 4의 (B)는, 도 2의 (A)에 있어서 승강 기구부(125)를 포함하는 제2 보관부(122)를 지면과 수직인 방향에서 본 경우의 측면도를 나타내고 있다. 또한, 도 2의 (A)와 도 3, 도 4나 후술하는 도 5를 비교하면 운반 용기 지지부의 사이즈 등이 약간 상이하지만, 이는, 모두 장치의 구성을 알기 쉽도록 모식적으로 나타내고 있기 때문이며, 장치 내의 각 부재의 사이즈 등은 도면에 나타낸 형태에 한정되는 것이 아니다. 또한, 도 3의 (A), (B), 도 4의 (A), (B)는 모두 운반 용기 지지부(32)가 가장 높은 위치에 있는 상태를 나타내고 있다.
도 3의 (A), (B), 도 4의 (A), (B)에 나타낸 승강 기구부(30, 40)는, 위치 변위 부재(31)로서, 볼 나사(311)를 가지고 있다. 그리고, 위치 변위 부재(31)는, 볼 나사(311)의 너트부(314)와, 모터(312)의 축에 장착한 풀리(313), 사이에 벨트(315)를 건 구조를 가지고 있다. 이 때문에, 모터(312)의 회전 운동을 볼 나사(311)에 의해 직선 운동으로 바꾸어, 운반 용기 지지부(32)를 높이 방향으로 변위시킬 수 있다.
도 3의 (A), (B)에서는, 가이드 부재(33)는 운반 용기(1)의 배열 방향을 따라, LM 가이드를 2개 설치한 예를 나타내고 있지만, 이러한 형태에 한정되는 것이 아니며, 2개 이상 배치할 수도 있다. 또한, 도 4의 (A), (B)에 나타낸 승강 기구부(40)와 같이, 운반 용기(1)의 배열 방향과 수직인 2개의 면에 각각 설치할 수도 있다. 단, 가이드 부재(33)는, 운반 용기 지지부(32)에 휘어짐이 생기지 않도록 마련하는 것이 바람직하다. 이 때문에 가이드 부재(33)로서 LM 가이드를 이용하는 경우, 도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이 운반 용기(1)의 배열 방향을 따라, 즉, 운반 용기 지지부(32)의 장변을 따라 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서는 가이드 부재(33)로서 LM 가이드를 이용한 예를 나타내었지만, 이러한 형태에 한정되는 것이 아니며, 후술하는 팬터그래프식의 신축 프레임이나, 그 외의 가이드 부재를 이용할 수도 있다.
다음에, 도 5의 (A), (B)에 나타낸 승강 기구부(50)는, 위치 변위 부재(51)가 집 체인 액츄에이터를 포함하고, 가이드 부재(53)로서 팬터그래프식의 신축 프레임을 이용한 구성예를 나타내고 있다. 도 5의 (A)는 도 2의 (A)에 있어서의 B-B'면에서의 단면도를 나타내고 있으며, 도 5의 (B)는, 도 2의 (A)에 있어서 승강 기구부(125)를 포함하는 제2 보관부(122)를 지면과 수직인 방향에서 본 경우의 측면도를 나타내고 있다. 도 5의 (A), (B)는 모두 운반 용기 지지부(52)가 가장 높은 위치에 있는 상태를 나타내고 있다.
도 5의 (A), (B)에 나타낸 승강 기구부(50)는, 위치 변위 부재(51)로서, 집 체인 액츄에이터를 가지고 있다. 집 체인 액츄에이터는, 도시하지 않는, 대향면이 맞물리도록 형상 가공된 2개의 체인을 이용하여, 2개의 체인을 맞물리게 함으로써 신장하며, 2개의 체인의 맞물림을 해제함으로써 수축하는 부재를 의미한다. 도면 중 점선으로 나타낸 부분에 전술한 맞물려진 2개의 체인이 신장하여, 운반 용기 지지부(52)의 높이를 변위시킬 수 있다.
도 5에서는 가이드 부재(53)로서 팬터그래프식의 신축 프레임을 이용하고 있지만, 도 3, 도 4에서 나타내는 바와 같이 LM 가이드나 그 외의 가이드 부재를 이용할 수도 있다.
다음에, 이송부(123)에 대해서 설명한다. 이송부(123)는, FIMS 포트라고도 불리며, 운반 용기(1)를 배치하는 배치대(123a)를 가질 수 있다. 이송부(123)의 배치대(123a)에는, 후술하는 열 처리로(1311)에 다수매의 웨이퍼를 공급하는 유지구(1321)에 운반 용기(1) 내의 웨이퍼를 이송할 때, 또는, 유지구(1321)로부터 운반 용기(1) 내에 웨이퍼를 이송할 때에, 운반 용기(1)를 배치할 수 있다.
이송부(123)는, 예컨대, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제1 보관부(121)의 하방에 배치하는 것이 바람직하다. 제1 보관부(121)측으로부터 도 2의 (A) 중 z축 방향(높이 방향)을 따라 하방, 즉, 이송부(123)측을 본 경우에, 제1 보관부(121)와, 이송부(123) 중 적어도 일부가 중합되도록 배치하는 것이 보다 바람직하다. 특히 제1 보관부(121)의 바로 아래에 배치하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 이송부(123)는, 후술하는 열 처리 유닛(13) 내의 로딩 영역(132) 내와 운반 용기(1) 내를 연통하는 개구부와, 상기 개구부를 로딩 영역(132)측으로부터 밀폐할 수 있는 개폐 가능한 도어 기구(123b)를 가질 수 있다. 또한, 도시하지 않는 운반 용기(1)의 개폐 덮개(3)를 개폐하는 덮개 개폐 기구를 가질 수 있다.
또한, 운반 용기(1)를 배치대(123a) 상에 배치하였을 때에, 운반 용기(1)의 위치 맞춤을 행하는 위치 결정용의 볼록부를 배치대(123a) 상에 마련해 둘 수 있다. 또한, 운반 용기(1)를 배치대(123a) 상에 배치하였을 때에 용기 본체의 전방면 주연부를 반송 보관 유닛(12)의 열 처리 유닛(13)과 대향하는 격벽(123c)에 접촉한 상태로, 운반 용기(1)를 고정할 수 있는 록 수단을 배치대(123a) 상에 배치해 둘 수도 있다.
이송부(123)에 대해서도, 지면과 수직인 방향으로 2개의 운반 용기(1)를 배치할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 2개의 운반 용기(1)에 대하여 동시에 웨이퍼의 이송를 행할 수 있도록, 전술한 개구부나 도어 기구(123b), 덮개 개폐 기구 등도 운반 용기(1)의 배치 위치에 대응하여 지면과 수직인 방향으로 2개 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 이송부(123)에 배치할 수 있는 운반 용기(1)의 수는 2개에 한정되는 것이 아니며, 임의로 변경할 수도 있다. 예컨대 이송부(123)에 2개보다 많이 운반 용기(1)를 배치할 필요가 있는 경우에는, 제1 보관부(121)의 최하단의 배치 선반(121d)에 대해서도 이송부(123)로 할 수도 있다. 이 경우, 배치 선반(121d) 부분에 배치되는 운반 용기(1)에 대응하도록 전술한 개구부나 도어 기구(123b), 덮개 개폐 기구 등도 마련할 수 있다.
또한, 이송부(123)에 대해서도 유지구(1321)와, 운반 용기(1) 사이에서의 웨이퍼를 이송하는 상황 등에 따라, 일시적으로 운반 용기(1)를 보관하는 보관부(제3 보관부)로서 이용할 수도 있다.
반송 기구부(124)는 운반 용기(1)를 반송하는 기구로 할 수 있다.
반송 기구부(124)는, 반송 보관 유닛(12)과, 반송 보관 유닛(12)의 외부, 사이에서 운반 용기(1)를 반송할 수 있다. 구체적으로는 예컨대, 후술하는 반입 반출 유닛(11)으로부터 반입된 운반 용기(1)를 제1 보관부(121), 제2 보관부(122), 이송부(123)에 반송할 수 있다. 또한, 열 처리 유닛(13)에서 처리를 끝낸 웨이퍼를 수납한 운반 용기(1)를 반입 반출 유닛(11)에 반출할 수 있다.
또한, 반송 기구부(124)는 반송 보관 유닛(12) 내에서, 운반 용기(1)를 반송할 수도 있다. 구체적으로는, 제1 보관부(121), 제2 보관부(122), 이송부(123) 사이에서 운반 용기(1)를 반송할 수 있다.
반송 기구부(124)는, 운반 용기(1)를 반송할 수 있으면 좋고, 그 구체적인 구성에 대해서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 운반 용기(1)를, 운반 용기(1)의 상면측으로부터 파지하여 반송하는 기구인 것이 바람직하다. 이것은, 예컨대 제2 보관부(122)는 반송 기구부(124)의 하방에 배치되어 있기 때문에, 제2 보관부(122)에 운반 용기(1)를 반입, 반출할 때에는, 상면측으로부터 파지할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하기 때문이다. 운반 용기(1)를 운반 용기(1)의 상면측으로부터 파지하여 반송할 수 있는 반송 기구로서, 오토메이션 플랜지를 적합하게 이용할 수 있다.
(열 처리 유닛)
열 처리 유닛(13)은 이미 서술한 바와 같이, 다수매의 웨이퍼를 다단으로 유지한 유지구(1321)를 수납하여, 웨이퍼에 열 처리를 실시하는 열 처리로(1311)를 가질 수 있다.
열 처리 유닛(13)은, 열 처리로(1311)가 배치된 열 처리로 영역(131)과, 열 처리로(1311)에 웨이퍼를 공급하기 위해, 또는, 열 처리로(1311)에서 처리를 행한 웨이퍼를 반출하기 위해, 운반 용기(1)와 유지구(1321) 사이에서 웨이퍼를 이송하는 로딩 영역(132)을 가질 수 있다.
열 처리로 영역(131)은, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이 로딩 영역(132) 상에 배치할 수 있으며, 열 처리로(1311)가 배치되어 있다. 열 처리로(1311)는, 하부가 노구(爐口)(1311a)로서 개구된 세로로 긴 처리 용기인 반응관(1312)과, 반응관(1312)의 주위를 덮도록 배치된 히터(1313)를 가질 수 있다. 히터(1313)의 구성에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 반응관(1312) 내를 예컨대 300℃∼1200℃로 가열할 수 있는 것이 바람직하다.
반응관(1312)은 예컨대 석영 등으로 구성할 수 있고, 반응관(1312) 내에 처리 가스나 퍼지용의 불활성 가스를 도입하는 복수의 가스 도입관이나 반응관 내 압력을 제어 가능한 진공 펌프나 압력 제어 밸브 등을 갖는 배기관을 접속할 수 있다. 또한, 반응관의 하방에는 웨이퍼를 삽입하기 위한 노구(1311a)를 마련할 수 있다.
반응관(1312)이나 히터(1313)는 베이스 플레이트(1314) 상에 배치할 수 있고, 베이스 플레이트(1314)에 개구부를 마련해 둠으로써, 도면 중 하방측으로부터 웨이퍼를 유지한 유지구(1321) 등의 반입 반출을 행할 수 있다. 베이스 플레이트(1314)는 예컨대 스테인리스강에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.
로딩 영역(132)에는, 반송 보관 유닛(12)의 이송부(123)의 배치대(123a)에 배치한 운반 용기(1) 내의 웨이퍼를 이송하는 유지구(1321) 등을 마련할 수 있다.
구체적으로는 예컨대 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 이송부(123)에 배치한 운반 용기(1)와, 유지구(1321) 사이에서, 웨이퍼를 이송하는 이송 기구(1322)를 배치할 수 있다. 또한, 이송 기구(1322)는, 열 처리로(1311)에 웨이퍼를 공급하기 위해, 운반 용기(1)로부터 유지구(1321)에 웨이퍼를 이송할 수도 있지만, 열 처리 후, 유지구(1321)로부터 운반 용기(1)에 처리 완료된 웨이퍼를 이송할 수도 있다.
유지구(1321)는 보우트라고도 불리며, 다수매의 웨이퍼를 선반형으로 유지할 수 있다. 유지구(1321)는 단열부(보온통)(1325)를 통해, 덮개(1323) 상에 배치되어 있다.
덮개(1323)는 도시하지 않는 승강 기구 상에 지지되어 있고, 승강 기구에 의해 상승함으로써 열 처리로(1311)의 노구(1311a)를 밀폐할 수 있다. 또한, 승강 기구에 의해 덮개(1323) 상에 배치된 유지구(1321)를 열 처리로(1311)에 대하여 반입 혹은 반출할 수 있다.
또한, 덮개(1323) 상에 배치된 유지구(1321)를, 열 처리로(1311) 내에서 웨이퍼를 수평면 내에서 회전할 수 있도록 회전 기구(1324)를 마련할 수도 있다.
또한, 로딩 영역(132)에는, 유지구(1321)나 덮개(1323)를 하강하고 있을 때에 노구(1311a)를 막는 도시하지 않는 셔터를 배치해 둘 수도 있다.
본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)에는, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 복수의 운반 용기(1)를 반송 보관 유닛(12)에 반입 반출하는, 반입 반출 유닛(11)을 더 가질 수 있다. 반입 반출 유닛(11)의 구성예에 대해서 이하에 설명한다.
(반입 반출 유닛)
반입 반출 유닛(11)은 반송 보관 유닛(12)에 인접하여 배치할 수 있으며, 웨이퍼를 복수매 수납한 운반 용기(1)를 종형 열 처리 장치(10)에 반입 반출하는 유닛으로 할 수 있다.
반입 반출 유닛(11)의 구성은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 하단 로드 포트(111)와 상단 로드 포트(112)의 2단의 로드 포트를 배치할 수 있다. 각 로드 포트는, 운반 용기(1)를 배치하는 대와, 운반 용기(1)를 반송 보관 유닛(12) 내에 반입 반출하기 위한 개구부를 가질 수 있다.
구체적으로는, 하단 로드 포트(111)는, 운반 용기(1)를 배치하는 제1 반입 반출대(111a)와, 제1 개구부(111b)를 가질 수 있다.
상단 로드 포트(112)는, 운반 용기(1)를 배치하는 제2 반입 반출대(112a)와, 반송 보관 유닛(12)에 반입 반출하기 위한 제2 개구부(112b)를 가질 수 있다. 또한, 제1 반입 반출대(111a), 제2 반입 반출대(112a) 함께, 제1 보관부(121) 등과 마찬가지로 지면과 수직 방향으로 2개의 운반 용기(1)를 배치하도록 구성할 수 있다.
그리고, 제1 반입 반출대(111a), 제2 반입 반출대(112a)에 반입된 운반 용기(1)는, 반송 보관 유닛(12)의 반송 기구부(124)에 의해 반송 보관 유닛(12) 내의 제1 보관부(121)나 제2 보관부(122), 이송부(123)의 배치대(123a) 등에 반송할 수 있다. 또한, 열 처리 유닛(13)에서 처리를 끝낸 웨이퍼를 수납한 운반 용기(1)는, 제1 반입 반출대(111a)나, 제2 반입 반출대(112a)에 인출할 수 있다.
또한, 제1 반입 반출대(111a)나, 제2 반입 반출대(112a)에 대해서도 운반 용기(1)의 반입, 반출 상황 등에 따라, 일시적으로 운반 용기(1)를 보관하는 보관부(제4 보관부)로서 이용할 수도 있다.
제1 반입 반출대(111a)나, 제2 반입 반출대(112a)에, 종형 열 처리 장치의 외부로부터 웨이퍼를 수용한 운반 용기(1)를 반송하는 수단은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 천장 주행형 반송 장치인 OHT(Overhead Hoist Transfer)나, 바닥 주행형 반송 장치인 AGV(Automated Guided Vehicle), RGV(Rail Guide Vehicle)나, 수동형 반송 장치인 PGV(Person Guided Vehicle) 등을 이용할 수 있다. 또한, 열 처리 유닛(13)에 의해 소정의 처리가 실시된 웨이퍼를 수납한 운반 용기(1)에 대해서도, 제1 반입 반출대(111a)나, 제2 반입 반출대(112a)에 배치된 후, 동일한 수단으로 반출하여, 다른 공정에 반송할 수 있다.
본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)에 있어서는, 전술한 바와 같이 반송 기구부(124)의 하방에 제2 보관부(122)를 마련함으로써 장치의 풋 프린트를 증대시키지 않고, 장치 내부에 웨이퍼를 수납한 운반 용기(1)를 충분한 수량 보관할 수 있다. 그러나, 장치의 스루 풋을 더욱 향상시키기 위해서는, 장치 내에 더욱 많은 운반 용기(1)를 배치, 보관할 수 있는 것이 바람직하다. 그래서, 장치 내에 운반 용기(1)의 설치 장소를 보다 많이 확보하기 위해, 반송 보관 유닛(12)의 높이를 높게 하는 것이 바람직하다.
그런데, 이미 서술한 바와 같이 본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)는 통상 클린 룸 내에 배치되어 있기 때문에, 높이에는 제한이 있다. 이 때문에, 높이를 충분히 확보할 수 없는 클린 룸에 설치하는 경우, 설치 장소의 바닥에 오목부를 형성하고, 종형 열 처리 장치의 일부를 상기 오목부에 설치할 수 있다.
단, 전술한 바와 같이 운반 용기(1)의 반입, 반출 시에 이용하는 반송 수단에는, 예컨대 OHT(천장 주행형 반송 장치)나, AGV, RGV(바닥 주행형 반송 장치) 등이 이용된다. 이 때문에, 운반 용기(1)의 반송 수단이 배치된 바닥면 또는 천장면과, 종형 열 처리 장치(10)의 운반 용기(1)의 수납, 인출 부분의 거리는 일정한 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 즉, 운반 용기(1)의 수납, 인출을 행하는 반입 반출 유닛(11)은, 클린 룸의 바닥면 중 오목부를 형성하고 있지 않은 부분에 설치하는 것이 바람직하다.
그래서, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)는, 반입 반출 유닛(11)을 오목부 밖에, 반송 보관 유닛(12)을 오목부 내에 배치할 수 있도록, 반입 반출 유닛(11)은, 반송 보관 유닛(12)의 높이 방향[도 2의 (A)의 z축 방향]의 임의의 위치에 설치할 수 있는 것이 바람직하다.
반입 반출 유닛(11)은, 전술한 바와 같이, 운반 용기(1)를 배치하여, 종형 열 처리 장치 내에 운반 용기를 반입 반출하는 제1 반입 반출대(111a)를 가질 수 있다. 또한, 제1 반입 반출대(111a)의 상측에 배치되고, 운반 용기(1)를 배치하여, 종형 열 처리 장치 내에 운반 용기(1)를 반입 반출하는 제2 반입 반출대(112a)를 가질 수 있다.
하측에 배치되어 있는 제1 반입 반출대(111a)는, AGV, RGV 등의 바닥 주행형 반송 장치에 대응하기 위해, 반입 반출 유닛(11)의 하단면(바닥면)(11a)으로부터, 제1 반입 반출대(111a)의 상면까지의 거리가 890 ㎜ 정도로 되는 것이 바람직하다. 그리고, 전술한 바와 같이 반송 보관 유닛(12)을 클린 룸의 바닥면보다 아래에 배치하는 경우라도, 반입 반출 유닛(11)은 클린 룸의 바닥면 상에 배치되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 제1 반입 반출대(111a)의 운반 용기(1)를 배치하는 면과, 반송 보관 유닛(12)의 하단면(12a), 사이의 거리(h1)는 890 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 특히, 오목부를 충분한 깊이로 하고, 반송 보관 유닛(12)을 충분한 높이로 하기 위해, 제1 반입 반출대(111a)의 운반 용기(1)를 배치하는 면과, 반송 보관 유닛(12)의 하단면(12a), 사이의 거리(h1)는 1363 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다.
단, 반입 반출 유닛(11)과 클린 룸의 천장면이 지나치게 근접하면, 예컨대 OHT(천장 주행형 반송 장치)에 의해 제2 반입 반출대(112a)에 운반 용기(1)를 반입 등을 하는 것이 곤란해질 우려가 있다. 이 때문에, 제2 반입 반출대(112a)에 운반 용기(1)를 배치하였을 때의 운반 용기(1)의 상단부와, 반송 보관 유닛(12)의 하단면(12a) 사이의 거리(h2)는, 2410 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)는 제조 후, 공장 등에 설치하기 위해 반송할 필요가 있다. 통상, 종형 열 처리 장치(10)는, 트랙에 의해 종형 열 처리 장치의 제조 공장으로부터 상기 장치를 설치하는 공장 등에까지 반송된다. 그러나, 도로법에 따라, 트럭으로 반송할 때에는 지정 도로를 주행하는 경우 이외에는, 실은 짐을 포함하여 차량의 높이는 3800 ㎜ 이내로 제한되고 있다. 그리고, 트럭은 짐받이 부분이 저상차여도 1000 ㎜ 정도의 높이를 가지고 있기 때문에, 싣는 짐의 높이는 2800 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치(10)에 대해서도 높이가 2800 ㎜를 넘는 경우는 복수의 부재로 분할할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 종형 열 처리 장치는, 전술한 바와 같이, 반송 보관 유닛(12), 열 처리 유닛(13), 또한 반입 반출 유닛(11)을 가질 수 있지만, 반송 보관 유닛(12), 열 처리 유닛(13)의 부분의 높이가 2800 ㎜를 넘을 우려가 있다. 이 때문에, 이들 유닛에 대해서는 높이 방향[도 2의 (A)의 z축 방향]으로 복수의 부재로 분할할 수 있는 것이 바람직하다.
예컨대, 반송 보관 유닛(12)의 케이스를, 복수로 분할할 수 있는 것이 바람직하다. 케이스를 분할하는 경우, 반송처의 공장 등에서 보다 용이하게 설치할 수 있도록 하기 위해, 케이스에는 유닛 내의 각 부재가 배치된 상태로 되어 있는 것이 바람직하다.
이 때문에 예컨대, 반송 보관 유닛(12)은, 케이스가, 도 2의 (A)의 점선(a)으로 구획되는, 영역(Y1)과 영역(Y2)을 포함하는 케이스부와, 영역(Y3)을 포함하는 케이스부의 2개로 분할할 수 있는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 반송 보관 유닛(12)의 케이스는, 제1 보관부(121) 및 반송 기구부(124)가 배치된 제1 케이스부와, 제1 케이스부의 하방에 배치되어, 제2 보관부(122)가 배치된 제2 케이스부를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 반송 보관 유닛(12)의 케이스는, 적어도 제1 케이스부와, 제2 케이스부로 분할할 수 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 케이스부의 높이 및 제2 케이스부의 높이는, 2800 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 케이스는 더 분할하여도 좋고, 예컨대 제1 케이스부에 대해서 점선(b)으로 구획되는, 반송 기구부(124)보다 상부의 영역(Y1)을 포함하는 케이스부와, 영역(Y2)을 포함하는 케이스부로 분할하여도 좋다. 전술한 바와 같이 분할한 각 케이스부는 모두, 2800 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 반송 보관 유닛(12)의 부재 중 높이 방향으로 긴 반송 기구부(124)는, 그 이상 분할할 수 없는 경우가 있기 때문에, 그 높이[도 2의 (A) 중 z축 방향의 길이]는 2800 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 열 처리 유닛(13)에 대해서도 복수로 분할할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 열 처리 유닛(13)에 대해서는, 열 처리로 영역(131)을 포함하는 케이스부와, 로딩 영역(132)을 포함하는 케이스부로 분할할 수 있는 것이 바람직하다. 이 경우도 분할한 각 케이스부는 높이가 2800 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치에 있어서는, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이 예컨대 컴퓨터로 이루어지는 제어부(14)를 마련할 수 있다. 제어부(14)는 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비할 수 있다. 프로그램에는, 제어부로부터 종형 열 처리 장치(10)의 각 부에 제어 신호를 보내어, 운반 용기(1)의 반송이나, 운반 용기(1)와, 유지구(1321) 사이에서의 웨이퍼의 이송, 열 처리로(1311)의 열 처리 등의 각 처리 공정을 진행시키도록 명령(각 스텝)을 삽입시킬 수 있다. 프로그램은, 컴퓨터 기억 매체, 예컨대 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광 자기 디스크) 및 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되어 제어부에 인스톨할 수 있다.
이상의 본 실시형태의 종형 열 처리 장치에 따르면, 반송 기구의 하부에 제2 보관부를 마련함으로써, 종래의 종형 열 처리 장치와 같은 정도의 풋 프린트를 유지하면서, 장치 내부에 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 수납한 운반 용기를 충분한 수량 보관하는 것이 가능해진다.
전술한 본 실시형태의 종형 열 처리 장치의 구성은, 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 처리하는 종형 열 처리 장치의 경우에 전술한 바와 같이 특히 우수한 효과를 발휘한다. 이 때문에, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치는, 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 처리하는 종형 열 처리 장치인 것이 바람직하다. 즉, 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 복수매 수납한 운반 용기를 이용하는 종형 열 처리 장치인 것이 바람직하다. 단, 직경 300 ㎜의 웨이퍼를 처리하는 종형 열 처리 장치에 있어서도 본 실시형태의 종형 열 처리 장치의 구성을 채용함으로써, 장치 내에 웨이퍼를 수납한 운반 용기를 보다 많이 보관하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 처리 시간의 단축, 스루 풋을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치는 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 처리하는 종형 열 처리 장치에 한정되지 않고, 직경 300 ㎜의 웨이퍼를 처리하는 종형 열 처리 장치, 즉, 직경 300 ㎜의 웨이퍼를 복수매 수납한 운반 용기를 이용하는 종형 열 처리 장치에도 적용할 수 있다.
다음에, 기판 열 처리 장치의 설치 방법의 일구성예에 대해서 설명한다. 여기서도 종형 열 처리 장치를 예로 설명하지만, 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다.
전술한 종형 열 처리 장치에 대해서는, 이미 서술한 바와 같이, 클린 룸의 바닥면에 오목부를 형성하고, 상기 오목부에 종형 열 처리 장치의 일부를 설치할 수 있다. 이와 같이 클린 룸의 바닥면에 오목부를 형성한 경우의 종형 열 처리 장치의 설치 방법의 구성예에 대해서 설명한다.
도 2의 (A)에 있어서, 점선(a)이 클린 룸의 바닥면이며, 반송 보관 유닛(12), 열 처리 유닛(13)을 설치하는 장소에 대해서, 점선(c)의 깊이까지 오목부를 형성하였다고 한다. 이 경우, 오목부가 대응하는 위치에 반송 보관 유닛(12), 열 처리 유닛(13)을 설치하면 좋지만, 통상 클린 룸 내는 장치가 조밀하게 설치되어 있기 때문에, 각 유닛이 다 조립된 상태에서 설치하는 것은 곤란한 경우가 많다. 또한, 오목부를 형성하고 있는 것은 종형 열 처리 장치가 클린 룸의 높이에 들어가지 않는 경우가 많기 때문에 장치가 다 조립된 상태에서는 설치할 수 없는 경우가 많다.
이 때문에, 예컨대 반송 보관 유닛(12)이나, 열 처리 유닛(13)의 케이스를 전술한 바와 같이 높이 방향[도 2의 (A) 중 z축 방향]으로 복수로 분할 가능하게 구성해 두고, 분할한 각 케이스부를 오목부 상에서 조립하여 설치하는 것이 바람직하다.
여기서는 우선 반송 보관 유닛(12) 부분을 예로 설치 방법을 설명한다.
반송 보관 유닛(12)은, 도면 중 점선(a)으로 구획되는, 제1 보관부(121) 및 반송 기구부(124)가 배치된 제1 케이스부와, 제1 케이스부보다 하측에 배치되며, 제2 보관부(122)가 배치된 제2 케이스부를 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 반송 보관 유닛(12)의 케이스는, 적어도 제1 케이스부와, 제2 케이스부로 분할할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 이러한 종형 열 처리 장치의 설치 방법은 바닥면에 오목부를 형성하여, 상기 오목부 내에 제2 케이스부를 마련하는 공정과, 제2 케이스부 상에 제1 케이스부를 마련하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 오목부의 깊이와, 제2 케이스부의 높이는 같을 필요는 없다. 예컨대 오목부의 깊이보다, 제2 케이스부의 높이 쪽이 높아도 좋고, 제2 케이스부의 높이 쪽이 낮아도 좋다. 또한, 전술한 바와 같이 제1 케이스부는 더욱 분할 가능하게 구성해 둘 수 있고, 이 경우, 분할한 모든 케이스를 설치하는 공정을 가질 수 있다.
열 처리 유닛(13)에 대해서도, 열 처리로 영역(131)과, 로딩 영역(132)에서, 케이스를 분할 가능하게 구성해 두는 것이 바람직하다. 그리고, 본 실시형태의 종형 열 처리 장치의 설치 방법은 열 처리 유닛(13)을 설치할 때에, 로딩 영역(132)을 포함하는 케이스부를 설치하는 공정과, 로딩 영역(132)을 포함하는 케이스부 상에 열 처리로 영역(131)을 포함하는 케이스부를 설치하는 공정을 가져도 좋다.
또한, 각 유닛마다 조립을 완성시킬 필요는 없고, 복수의 유닛의 설치 공정을 혼합하여 실시할 수 있다. 구체적으로는 예컨대, 최초에 반송 보관 유닛(12)의 제2 케이스부를 설치하는 공정을 실시하고, 계속해서, 열 처리 유닛(13)의 로딩 영역(132)을 포함하는 케이스부를 설치하는 공정을 실시할 수도 있다. 그 후, 반송 보관 유닛(12)의 제2 케이스부, 열 처리 유닛(13)의 로딩 영역(132)을 포함하는 케이스부의 위에 각각 제1 케이스부, 열 처리로 영역을 포함하는 케이스부를 설치할 수 있다.
이상에 본 실시형태의 종형 열 처리 장치의 설치 방법에 대해서 설명하였지만, 이러한 설치 방법에 따르면, 클린 룸 등의 바닥부에 오목부를 형성한 장소 등이라도 용이하게 종형 열 처리 장치를 설치하는 것이 가능해진다.
1 운반 용기
11 반입 반출 유닛
111a 제1 반입 반출대
112a 제2 반입 반출대
12 반송 보관 유닛
121 제1 보관부
122 제2 보관부
123 이송부
124 반송 기구부
125 승강 기구부
13 열 처리 유닛
1311 열 처리로
1321 유지구
31, 51 위치 변위 부재
32, 52 운반 용기 지지부
33, 53 가이드 부재

Claims (9)

  1. 웨이퍼를 복수매 수납한 복수의 운반 용기를 보관하는 제1 보관부 및 제2 보관부와, 상기 운반 용기를 반송하는 반송 기구부를 포함하는 반송 보관 유닛과,
    다수매의 상기 웨이퍼를 다단으로 유지한 유지구를 수납하고, 상기 웨이퍼에 열 처리를 실시하는 열 처리로가 마련된 열 처리 유닛을 가지고,
    상기 반송 보관 유닛의 상기 제1 보관부의 하방에는, 상기 운반 용기 내의 상기 웨이퍼를 상기 열 처리 유닛의 상기 유지구에 이송하기 위해, 상기 운반 용기를 배치하는 이송부의 배치대가 마련되며,
    상기 제2 보관부는 상기 반송 기구부의 연직 하방에 상기 이송부에 인접하도록 배치되고, 상기 제2 보관부에 배치된 상기 운반 용기의 상단부의 높이가 상기 배치대의 높이보다 낮아지도록, 상기 제2 보관부에 배치된 상기 운반 용기의 높이 방향의 위치를 변화시키는 승강 기구부를 가지며, 상기 제2 보관부는 상기 열 처리 유닛으로 진입하기 위한 도어보다 낮은 위치에 있으며, 상기 열 처리 유닛의 로딩 영역과 제2 보관부 사이에 상기 이송부가 위치하는 것인 기판 열 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 승강 기구부는,
    상기 운반 용기를 지지하는 운반 용기 지지부와,
    상기 운반 용기 지지부의 높이 방향의 위치를 변위시키는 위치 변위 부재와,
    상기 운반 용기 지지부의 높이 방향의 이동을 가이드하는 가이드 부재를 갖는 것인 기판 열 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 위치 변위 부재는 볼 나사를 포함하는 것인 기판 열 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 승강 기구부는, 상기 운반 용기를 지지하는 운반 용기 지지부를 가지고 있고,
    상기 운반 용기 지지부가 가장 높은 위치에 있을 때의 상기 운반 용기 지지부와, 상기 승강 기구부의 하단면 사이의 거리가,
    상기 운반 용기 지지부가 가장 낮은 위치에 있을 때의 상기 운반 용기 지지부와, 상기 승강 기구부의 하단면 사이의 거리의 1.2배 이상인 것인 기판 열 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 승강 기구부는, 50 ㎏ 이상의 하중을 승강시킬 수 있는 것인 기판 열 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반송 기구부는, 상기 운반 용기를, 상기 운반 용기의 상면측으로부터 파지하여 반송하는 것인 기판 열 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 운반 용기를 상기 반송 보관 유닛에 반입 반출하는 반입 반출 유닛을 더 가지고 있고,
    상기 반입 반출 유닛은,
    상기 운반 용기를 배치하며, 상기 기판 열 처리 장치 내에 운반 용기를 반입 반출하는 제1 반입 반출대와,
    상기 제1 반입 반출대의 상측에 배치되고, 상기 운반 용기를 배치하며, 상기 기판 열 처리 장치 내에 운반 용기를 반입 반출하는 제2 반입 반출대를 가지고 있고,
    상기 제1 반입 반출대의 상기 운반 용기를 배치하는 면과, 상기 반송 보관 유닛의 하단면 사이의 거리가 890 ㎜ 이상인 것인 기판 열 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반송 보관 유닛의 케이스가,
    상기 제1 보관부 및 상기 반송 기구부가 배치된 제1 케이스부와,
    상기 제1 케이스부의 하측에 배치되며, 상기 제2 보관부가 배치된 제2 케이스부를 포함하고,
    상기 반송 보관 유닛의 케이스는, 적어도 상기 제1 케이스부와, 상기 제2 케이스부로 분할할 수 있는 것인 기판 열 처리 장치.
  9. 제8항에 기재된 기판 열 처리 장치를 설치하는, 기판 열 처리 장치의 설치 방법으로서,
    바닥면에 오목부를 형성하고, 상기 오목부 내에 상기 제2 케이스부를 설치하는 공정과,
    상기 제2 케이스부 상에 상기 제1 케이스부를 설치하는 공정을 갖는 기판 열 처리 장치의 설치 방법.
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