KR102166639B1 - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램 - Google Patents

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Abstract

기판 수용기가 재치되는 지지부와, 상기 지지부를 승강시키는 승강부를 포함하는 반송 기구; 기판 수용기가 재치되는 재치부와, 상기 지지부의 승강 범위 내외에 상기 재치부를 승강시키는 승강 구동부(驅動部)를 포함하는 보관부; 및 상기 보관부의 상기 승강 구동부가 상기 재치부를 상기 지지부의 승강 범위 외로부터 승강 범위 내에 승강시키는 것에 의해, 상기 재치부와 상기 지지부 사이에서 기판 수용기를 수도(受渡)하도록 상기 반송 기구와 상기 보관부를 제어하는 제어부를 구비하는 구성이 제공된다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND PROGRAM}
본 발명은 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
기판 처리 장치의 일종인 반도체 제조 장치에서는 가동 효율을 높이기 위해서 다음의 기판 처리용 기판(이하, 웨이퍼라고도 부른다.)을 수납한 기판 수용기(이하, FOUP: Front Opening Unified Pod라고도 부른다.)를 장치 내에 미리 준비해두는 것이 일반적이다.
예컨대 특허문헌 1에 따르면, FOUP 회전 수납 선반에 복수의 FOUP를 재치 가능하도록 하고, FOUP의 수납 수를 조정하는 구성이 개시되어 있다. 이에 의해 수납 용기 수의 증감에 대응하는 것에 의해 1뱃치(batch) 분량의 피처리 기판의 매수가 증가한 경우에 대응하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 2에 따르면, 천장 카세트 반송 AGV 대응의 상측 I/O 스테이지와, 수동 또는 상상(床上)을 이동하는 AGV에 대응하는 하측의 I/O 스테이지와, 상하 2개의 I/O 스테이지 사이에 더미 또는 모니터용 카세트 선반을 설치하는 구성이 개시되어 있다. 또한 특허문헌 3에 따르면, 처리로의 상측에 FOUP를 수납하는 수납부를 설치하는 구성이 개시되어 있다.
여기서 장치 폭은 Semi 규격에 준거한 최소 1,100mm로 이루어지므로 풋프린트를 늘리지 않고 FOUP의 수납 수를 늘리기 위해서는 장치의 상방(上方)에 FOUP를 배치하게 된다. 그런데 장치 수송 시의 Fab의 높이, 도로교통법이나 비행기의 수송 높이 제한에 따른 장치의 높이 제한이나 분할의 높이 제한이 있어, 장치의 높이를 무제한으로 늘리지는 못한다.
또한 납입 완료된 장치에서 기판 처리 매수를 늘리는 경우에는 장치의 상부에 버퍼 선반 추가와 로봇 반송 유닛의 양방(兩方) 교환이 필요해지므로 개조가 어려워지고 있다. 전술한 각 선행기술문헌에는 이러한 개조 및 전용에 관한 기재는 없다.
1. 일본 특개 2000-216212 2. 일본 특개 2000-091398 3. 일본 특개 2009-010009
본 발명의 목적은 장치 개조를 필요로 하는 제품 기판의 처리 매수 변경에 대응 가능한 구성을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 기판 수용기가 재치되는 지지부와, 상기 지지부를 승강시키는 승강부를 포함하는 반송 기구; 기판 수용기가 재치되는 재치부와, 상기 지지부의 승강 범위 내외에 상기 재치부를 승강시키는 승강 구동부(驅動部)를 포함하는 보관부; 및 상기 보관부의 상기 승강 구동부가 상기 재치부를 상기 지지부의 승강 범위 외로부터 승강 범위 내에 승강시키는 것에 의해, 상기 재치부와 상기 지지부 사이에서 기판 수용기를 수도(受渡)하도록 상기 반송 기구와 상기 보관부를 제어하는 제어부를 구비하는 구성이 제공된다.
본 발명에 따르면, 제품 기판의 처리 매수 변경에 따른 장치 개조에서의 부하를 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 평면도.
도 2는 도 1의 A-A선에서의 수직 단면도.
도 3은 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치에 바람직하게 이용되는 열처리로의 수직 단면도.
도 4는 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치에 바람직하게 이용되는 컨트롤러의 구성을 도시하는 블록도.
도 5는 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치에 바람직하게 이용되는 서브 컨트롤러의 구성을 도시하는 블록도.
도 6은 본 발명이 적용되는 기판 처리 공정을 도시하는 플로우 차트.
도 7은 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치에 바람직하게 이용되는 서브 컨트롤러가 실행하는 반송 시퀀스의 비교예.
도 8a는 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치에 바람직하게 이용되는 서브 컨트롤러가 실행하는 승강 반송 시퀀스의 도시예.
도 8b는 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치에 바람직하게 이용되는 서브 컨트롤러가 실행하는 수평 슬라이드 반송 시퀀스의 도시예.
도 8c는 도 8a, 도 8b에 공통되는 포드의 수도 상세를 설명하기 위한 도시예.
도 9는 본 실시 형태에 바람직하게 이용되는 반송 시퀀스의 플로우 차트의 일 실시예.
도 10은 본 실시 형태에 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 정면도 및 수직 단면도를 도시하는 도면.
(1) 기판 처리 장치의 구성
이하, 본 실시 형태에 대해서 도면을 이용하여 설명한다. 단, 이하의 설명에서 동일 구성 요소에는 동일 부호를 첨부하여 반복 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해서 실제 형태에 비해 각(各) 부(部)의 폭, 두께, 형상 등이 모식적으로 도시되는 경우가 있지만 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하지 않는다.
본 실시 형태에 따른 히터를 이용한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대해서 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한다. 본 명세서에서 「웨이퍼」라는 단어를 사용한 경우는 「웨이퍼 자체」를 의미하는 경우나, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등과의 적층체(집합체)」를 의미하는 경우, 즉 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등을 포함시켜서 웨이퍼라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서에서 「웨이퍼의 표면」이라는 단어를 사용한 경우는 「웨이퍼 자체의 표면(노출면)」을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성된 소정의 층이나 막 등의 표면, 즉 적층체로서의 웨이퍼의 최표면(最表面)」을 의미하는 경우가 있다.
따라서 본 명세서에서 「웨이퍼에 대하여 소정의 가스를 공급한다」라고 기재한 경우는 「웨이퍼 자체의 표면(노출면)에 대하여 소정의 가스를 공급한다」라는 것을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성되는 층이나 막 등에 대하여, 즉 적층체로서의 웨이퍼의 최표면에 대하여 소정의 가스를 공급한다」라는 것을 의미하는 경우가 있다. 또한 본 명세서에서 「웨이퍼 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」라고 기재한 경우는 「웨이퍼 자체의 표면(노출면) 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」라는 것을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성되는 층이나 막 등의 상, 즉 적층체로서의 웨이퍼의 최표면 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」라는 것을 의미하는 경우가 있다. 또한 본 명세서에서 「기판」이라는 단어를 사용한 경우도 「웨이퍼」라는 단어를 사용한 경우와 같은 의미이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기판 처리 장치를 설명한다. 본 실시예에서의 기판 처리 장치는 일례로서 반도체 장치(IC: Integrated Circuit)의 제조 방법에서의 처리 공정을 실시하는 반도체 제조 장치로서 구성된다. 또한 이하의 설명에서는 기판 처리 장치로서 기판에 산화, 확산 처리나 CVD 처리 등을 수행하는 뱃치식 종형 반도체 제조 장치(이하, 단순히 처리 장치라고 부른다.)를 적용한 경우에 대해서 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이 실리콘 등으로 이루어지는 웨이퍼(200)(기판)를 수납한 웨이퍼 캐리어로서 FOUP(110)(기판 수용기. 이하 포드라고도 부른다.)가 사용되는 본 발명의 처리 장치(100)는 광체(111)(筐體)를 구비한다. 광체(111)의 정면벽(111a)의 정면 전방부(前方部)에는 메인터넌스 가능하도록 설치된 개구부(開口部)로서의 정면 메인터넌스 구(口)(103)가 개설(開設)되고, 이 정면 메인터넌스 구(103)를 개폐하는 정면 메인터넌스 문(104, 104)이 각각 설치된다. 광체(111)의 정면벽에는 포드 반입반출구(112)(기판 수용기 반입반출구)가 광체(111)의 내외를 연통하도록 개설되고, 포드 반입반출구(112)는 프론트 셔터(113)(기판 수용기 반입반출구 개폐 기구)에 의해 개폐되도록 이루어진다. 포드 반입반출구(112)의 정면 전방측에는 로드 포트(114)(기판 수용기 수도대)가 상측과 하측에 각각 설치되고, 로드 포트(114)는 포드(110)를 재치하여 위치를 맞추도록 구성된다. 포드(110)는 로드 포트(114) 상에 공정 내 반송 장치(OHT 및 AGV)에 의해 반입되고, 또한 로드 포트(114) 상에서 반출되도록 이루어진다. 또한 로드 포트(114)도 본원에서 재치부로서 구성될 수 있다. 이후, OHT 스테이지(제1 스테이지)로서의 상측의 로드 포트를 114a, AGV 스테이지(제2 스테이지)로서의 하측의 로드 포트를 114b라고 기재하는 경우가 있다.
광체(111) 내의 전후 방향의 대략 중앙부에서의 상부에는 회전식 보관 선반으로서의 회전식 포드 선반(105)(기판 수용기 재치 선반)이 설치되고, 회전식 포드 선반(105)은 복수 개의 포드(110)를 보관하도록 구성된다. 즉 회전식 포드 선반(105)은 수직으로 입설(立設)되어 수평면(水平面) 내에서 간헐적으로 회전되는 지주(116)와, 지주(116)에 상하 4단의 각 위치에서 방사상으로 지지된 복수 매의 재치부로서의 선반판(117)(기판 수용기 재치대)을 구비하고, 복수 매의 선반판(117)은 포드(110)를 복수 개씩 각각 재치한 상태에서 보지(保持)하도록 구성된다. 광체(111) 내에서의 로드 포트(114)와 회전식 포드 선반(105) 사이에는 캐리어 로더로서의 포드 반송 장치(118)(기판 수용기 반송 장치)가 설치된다. 포드 반송 장치(118)는 포드(110)를 지지부에 보지한 상태에서 승강 가능한 승강부로서의 포드 엘리베이터(118a)(기판 수용기 승강 기구)와, 상기 포드(110)를 재치하는 상기 지지부와 신축하는 것에 의해 상기 지지부를 이동시키는 신축부로서의 암을 포함하는 반송 기구로서의 포드 반송 기구(118b)(기판 수용기 반송 기구)로 구성된다. 포드 반송 장치(118)는 포드 엘리베이터(118a)와 포드 반송 기구(118b)의 연속 동작에 의해 로드 포트(114), 회전식 포드 선반(105), 포드 오프너(121)[기판 수용기 개체(蓋體) 개폐 기구] 사이에서 포드(110)를 반송하도록 구성된다. 또한 로드 포트(114), 회전식 포드 선반(105), 포드 오프너(121)(기판 수용기 개체 개폐 기구)에는 각각 포드 유무 센서가 구비되므로 포드(110)가 효율적으로 반송된다. 또한 공간(A) 및 공간(B)에 동작 유닛(후술하는 가동 선반)이 적절히 설치되도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 가동 선반으로서의 엑스트라 선반(131) 및 가동 선반으로서의 서브 선반(132)이 각각 설치되도록 구성된다. 이들 엑스트라 선반(131) 및 서브 선반(132)에는 가동하는 재치부(131a, 132a)가 설치되는 것과 함께 포드 유무 센서가 구비된다.
광체(111) 내의 전후 방향의 대략 중앙부에서의 하부에는 서브 광체(119)가 후단에 걸쳐서 구축된다. 서브 광체(119)의 정면벽(119a)에는 웨이퍼(200)를 서브 광체(119) 내에 대하여 반입반출하기 위한 웨이퍼 반입반출구(120)(기판 반입반출구) 한 쌍이 수직 방향에 상하 2단으로 배열되어 개설되고, 상하단의 웨이퍼 반입반출구(120, 120)에는 한 쌍의 포드 오프너(121, 121)가 각각 설치된다. 포드 오프너(121)는 포드(110)를 재치하는 재치부로서의 재치대(122, 122)와, 포드(110)의 캡(개체)을 탈착하는 캡 탈착 기구(123, 123)(개체 탈착 기구)를 구비한다. 포드 오프너(121)는 재치대(122)에 재치된 포드(110)의 캡을 캡 탈착 기구(123)에 의해 탈착하는 것에 의해 포드(110)의 웨이퍼 출입구를 개폐하도록 구성된다.
서브 광체(119)는 포드 반송 장치(118)나 회전식 포드 선반(105) 등이 설치된 반송 영역(129)으로부터 유체적으로 격리된 이재실(124)을 구성한다. 이재실(124)의 전측(前側) 영역에는 웨이퍼 이재 기구(125)(기판 이재 기구)가 설치되고, 웨이퍼 이재 기구(125)는 웨이퍼(200)를 수평 방향으로 회전 또는 직선 동작 가능한 웨이퍼 이재 장치(125a)(기판 이재 장치) 및 웨이퍼 이재 장치(125a)를 승강시키기 위한 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b)(기판 이재 장치 승강 기구)로 구성된다. 이들 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b) 및 웨이퍼 이재 장치(125a)의 연속 동작에 의해, 웨이퍼 이재 장치(125a)의 트위저(125c)(기판보지체)를 웨이퍼(200)의 보지부로서 보트(217)(기판 보지구)에 대하여 웨이퍼(200)를 장전(裝塡, charging) 및 탈장(脫裝, discharging)하도록 구성된다.
도 1에 도시되는 바와 같이 이재실(124)의 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b)측과 반대측인 우측 단부에는 청정화된 분위기 또는 불활성 가스인 클린 에어(133)를 공급하도록 공급 팬 및 방진 필터로 구성된 클린 유닛(134)이 설치된다. 클린 유닛(134)으로부터 취출(吹出)된 클린 에어(133)는 웨이퍼 이재 장치(125a)에 유통된 후에 덕트(미도시)에 의해 흡입되고, 광체(111)의 외부로 배기되거나 또는 클린 유닛(134)의 취입측(吹入側)인 일차측(공급측)까지 순환되고, 다시 클린 유닛(134)에 의해 이재실(124) 내에 취출되도록 구성된다.
이재실(124)의 후측 영역에는 대기압 미만의 압력(이하, 부압이라고 부른다.)을 유지 가능한 기밀 성능을 가지는 광체(140)(이하, 내압 광체라고 부른다.)가 설치되고, 이 내압 광체(140)에 의해 보트(217)를 수용 가능한 용적을 가지는 로드 록 방식의 대기실인 로드록 실(141)이 형성된다. 내압 광체(140)의 정면벽(140a)에는 웨이퍼 반입반출 개구(142)(기판 반입반출 개구)가 개설되고, 웨이퍼 반입반출 개구(142)는 게이트 밸브(143)(기판 반입반출구 개폐 기구)에 의해 개폐되도록 이루어진다. 내압 광체(140)의 한 쌍의 측벽에는 로드록 실(141)에 질소 가스를 급기(給氣)하기 위한 가스 공급관(144)과, 로드록 실(141)을 부압으로 배기하기 위한 배기관(145)이 각각 접속된다. 로드록 실(141) 상방에는 처리로(202)가 설치된다. 처리로(202)의 하단부는 노구 게이트 밸브(147)(노구 개폐 기구)에 의해 개폐되도록 구성된다. 내압 광체(140)의 정면벽(140a)의 상단부에는 노구 게이트 밸브(147)를 처리로(202)의 하단부 개방 시에 수용하는 노구 게이트 밸브 커버(149)가 설치된다.
도 1에 도시되는 바와 같이 내압 광체(140)에는 보트(217)를 승강시키기 위한 보트 엘리베이터(115)(기판 보지구 승강 기구)가 설치된다. 보트 엘리베이터(115)에 연결된 연결구로서의 암(128)에는 개체로서의 씰 캡(219)이 수평하게 설치되고, 씰 캡(219)은 보트(217)를 수직으로 지지하여 처리로(202)의 하단부를 폐색(閉塞) 가능하도록 구성된다. 보트(217)는 복수 개의 보지 부재를 구비하고, 복수 매(예컨대 50매 내지 125매 정도)의 웨이퍼(200)를 그 중심을 맞춰서 수직 방향에 정렬시킨 상태에서 각각 수평하게 보지하도록 구성된다.
다음으로 본 발명의 처리 장치의 개략 동작에 대해서 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이 포드(110)가 로드 포트(114)에 공급되면, 포드 반입반출구(112)가 프론트 셔터(113)에 의해 개방되어 로드 포트(114) 상의 포드(110)는 포드 반송 장치(118)에 의해 광체(111)의 내부에 포드 반입반출구(112)로부터 반입된다. 반입된 포드(110)는 회전식 포드 선반(105)의 지정된 선반판(117)에 포드 반송 장치(118)에 의해 자동적으로 반송되어 수도되고 일시적으로 보관된 후, 선반판(117)으로부터 일방(一方)의 포드 오프너(121)에 반송되어 재치대(122)에 이재되거나, 또는 직접 포드 오프너(121)에 반송되어 재치대(122)에 이재된다. 이때 포드 오프너(121)의 웨이퍼 반입반출구(120)는 캡 탈착 기구(123)에 의해 닫히고, 이재실(124)에는 클린 에어(133)가 유통되어 충만된다. 예컨대 이재실(124)에는 클린 에어(133)로서 질소 가스가 충만되는 것에 의해 산소 농도가 20ppm 이하로 광체(111)의 내부(대기 분위기)의 산소 농도보다 훨씬 낮게 설정된다.
재치대(122)에 재치된 포드(110)는 그 개구측 단면이 서브 광체(119)의 정면벽(119a)에서의 웨이퍼 반입반출구(120)의 개구 연변부(緣邊部)에 압부(押付)되는 것과 함께 그 캡이 캡 탈착 기구(123)에 의해 제거되어 포드(110)의 웨이퍼 출입구가 개방된다. 또한 미리 내부가 대기압 상태로 된 로드록 실(141)의 웨이퍼 반입반출 개구(142)가 게이트 밸브(143)의 동작에 의해 개방되면, 웨이퍼(200)는 포드(110)로부터 웨이퍼 이재 장치(125a)의 트위저(125c)에 의해 웨이퍼 출입구를 통해서 픽업되고, 노치(notch) 맞춤 장치(301)로 웨이퍼를 정합한 후, 웨이퍼 반입반출 개구(142)를 통해서 로드록 실(141)에 반입되고, 보트(217)에 이재되어 장전(웨이퍼 차징)된다. 보트(217)에 웨이퍼(200)를 수도한 웨이퍼 이재 장치(125a)는 포드(110)에 돌아가 다음 웨이퍼(200)를 보트(217)에 장전한다. 웨이퍼 이재 장치(125a)의 구조나 동작에 대해서는 뒤에서 구체적으로 설명한다.
이 일방(상단 또는 하단)의 포드 오프너(121)에서의 웨이퍼 이재 장치(125a)에 의한 웨이퍼(200)의 보트(217)로의 장전 작업 중에 타방(他方)(하단 또는 상단)의 포드 오프너(121)에는 회전식 포드 선반(105) 내지 로드 포트(114)로부터 다른 포드(110)가 포드 반송 장치(118)에 의해 반송되고, 포드 오프너(121)에 의한 포드(110)의 개방 작업이 동시에 진행된다.
미리 지정된 매수의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 장전되면, 웨이퍼 반입반출 개구(142)가 게이트 밸브(143)에 의해 닫히고, 로드록 실(141)은 배기관(145)으로부터 진공 흡입되는 것에 의해 감압된다. 로드록 실(141)이 처리로(202) 내의 압력과 같은 압력으로 감압되면 처리로(202)의 하단부가 노구 게이트 밸브(147)에 의해 개방된다. 이때 노구 게이트 밸브(147)는 노구 게이트 밸브 커버(149)의 내부에 반입되어 수용된다. 계속해서 씰 캡(219)이 보트 엘리베이터(115)에 의해 상승되어 씰 캡(219)에 지지된 보트(217)가 처리로(202) 내에 반입(로딩)된다.
로딩 후에는 처리로(202)에서 웨이퍼(200)에 임의의 처리가 실시된다. 처리 후에는 보트 엘리베이터(115)에 의해 보트(217)가 인출되고, 또한 로드록 실(141) 내부를 대기압으로 복귀시킨 후에 게이트 밸브(143)가 열린다. 그 후는 노치 맞춤 장치(301)에서의 웨이퍼의 정합 공정을 제외하고, 대략 전술한 반대의 순서로 웨이퍼(200) 및 포드(110)는 광체(111)의 외부에 불출(拂出)된다.
다음으로 본 발명의 실시예에서의 처리로를 도면에 기초하여 설명한다. 도 3에 도시되는 바와 같이 처리로(202)는 가열 기구로서의 히터(206)를 포함한다. 히터(206)는 원통 형상이며, 보지판으로서의 히터 베이스(251)에 지지되는 것에 의해 수직으로 설치된다.
히터(206)의 내측에는 히터(206)와 동심원 형상으로 반응관으로서의 프로세스 튜브(203)가 배설(配設)된다. 프로세스 튜브(203)는 내부 반응관으로서의 이너 튜브(204)와, 그 외측에 설치된 외부 반응관으로서의 아우터 튜브(205)로 구성된다. 이너 튜브(204)는 예컨대 석영(SiO2) 또는 탄화실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 이루어지고, 상단 및 하단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 이너 튜브(204)의 통중공부(筒中空部)에는 처리실(201)이 형성되고, 기판으로서의 웨이퍼(200)를 후술하는 보트(217)에 의해 수평 자세로 수직 방향에 다단으로 정렬한 상태에서 수용 가능하도록 구성된다. 아우터 튜브(205)는 예컨대 석영 또는 탄화실리콘 등의 내열성 재료로 이루어지고, 내경이 이너 튜브(204)의 외경보다 크고 상단이 폐색되고 하단이 개구된 원통 형상으로 형성되고, 이너 튜브(204)와 동심원 형상으로 설치된다.
아우터 튜브(205)의 하방(下方)에는 아우터 튜브(205)와 동심원 형상으로 매니폴드(209)가 배설된다. 매니폴드(209)는 예컨대 스텐레스 등으로 이루어지고, 상단 및 하단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 매니폴드(209)는 이너 튜브(204)와 아우터 튜브(205)에 계합(係合)되고, 이들을 지지하도록 설치된다. 또한 매니폴드(209)와 아우터 튜브(205) 사이에는 씰 부재로서의 O링(220a)이 설치된다. 매니폴드(209)가 히터 베이스(251)에 지지되는 것에 의해 프로세스 튜브(203)는 수직으로 설치된 상태가 된다. 프로세스 튜브(203)와 매니폴드(209)에 의해 반응 용기가 형성된다.
후술하는 씰 캡(219)에는 가스 도입부로서의 노즐(230)이 처리실(201) 내에 연통하도록 접속되고, 노즐(230)에는 가스 공급관(232)이 접속된다. 가스 공급관(232)의 노즐(230)과의 접속측과 반대측인 상류측에는 가스 유량 제어기로서의 MFC(241)(매스 플로우 컨트롤러)를 개재하여 처리 가스 공급원(미도시)이나 불활성 가스 공급원(미도시)이 접속된다. MFC(241)에는 가스 유량 제어부(235)가 전기적으로 접속되고, 공급하는 가스의 유량이 원하는 양이 되도록 원하는 타이밍에 제어하도록 구성된다. 여기서 노즐(230), 가스 공급관(232), MFC(241)로 적어도 가스 공급계가 구성된다. 도시되지 않지만 노즐(230a), 가스 공급관(232a), MFC(241a)를 처리 가스계, 노즐(230b), 가스 공급관(232b), MFC(241b)를 반응 가스계, 노즐(230c), 가스 공급관(232c), MFC(241c)를 퍼지 가스(불활성 가스)계로 각각 정의한다.
매니폴드(209)에는 처리실(201) 내의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 설치된다. 배기관(231)은 이너 튜브(204)와 아우터 튜브(205)의 극간(隙間)에 의해 형성되는 통 형상 공간(250)의 하단부에 배치되고, 통 형상 공간(250)에 연통된다. 배기관(231)의 매니폴드(209)와의 접속측과 반대측인 하류측에는 압력 검출기로서의 압력 센서(245) 및 압력 조정 장치로서의 APC(242)(Auto Pressure control) 밸브를 개재하여 진공 펌프 등의 진공 배기 장치(246)가 접속되고, 처리실(201) 내의 압력이 소정의 압력(진공도)이 되도록 진공 배기할 수 있도록 구성된다. APC 밸브(242) 및 압력 센서(245)에는 압력 제어부(236)가 전기적으로 접속되고, 압력 제어부(236)는 압력 센서(245)에 의해 검출된 압력에 기초하여 APC 밸브(242)에 의해 처리실(201) 내의 압력이 원하는 압력이 되도록 원하는 타이밍에 제어하도록 구성된다.
매니폴드(209)의 하방에는 매니폴드(209)의 하단 개구를 기밀하게 폐색 가능한 개체로서의 씰 캡(219)이 설치된다. 씰 캡(219)은 매니폴드(209)의 하단에 수직 방향 하측으로부터 당접(當接)되도록 이루어진다. 씰 캡(219)은 예컨대 스텐레스 등의 금속으로 이루어지고, 원반 형상으로 형성된다. 씰 캡(219)의 상면에는 매니폴드(209)의 하단과 당접하는 씰 부재로서의 O링(220b)이 설치된다. 씰 캡(219)의 처리실(201)과 반대측에는 보트를 회전시키는 회전 기구(254)가 설치된다. 회전 기구(254)의 회전축(255)은 씰 캡(219)을 관통하여 후술하는 보트(217)에 접속되고, 보트(217)를 회전시키는 것에 의해 웨이퍼(200)를 회전시키도록 구성된다. 씰 캡(219)은 프로세스 튜브(203)의 외부에 수직으로 설비된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해 수직 방향으로 승강되도록 구성되고, 이에 의해 보트(217)를 처리실(201)에 대하여 반입반출하는 것이 가능하도록 이루어진다. 회전 기구(254) 및 보트 엘리베이터(115)에는 구동 제어부(237)가 전기적으로 접속되고, 원하는 동작을 하도록 원하는 타이밍에 제어하도록 구성된다.
기판 보지구로서의 보트(217)는 예컨대 석영이나 탄화규소 등의 내열성 재료로 이루어지고, 복수 매의 웨이퍼(200)를 수평 자세로 또한 서로 중심을 맞춘 상태로 정렬시켜서 다단으로 보지하도록 구성된다. 또한 보트(217)의 하부에는 예컨대 석영이나 탄화규소 등의 내열성 재료로 이루어지는 원판 형상을 한 단열 부재로서의 단열판(216)이 수평 자세로 다단으로 복수 매 배치되고, 히터(206)로부터의 열이 매니폴드(209)측에 전달되기 어렵도록 구성된다.
프로세스 튜브(203) 내에는 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치된다. 히터(206)와 온도 센서(263)에는 전기적으로 온도 제어부(238)가 접속되고, 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(206)로의 통전 상태를 조정하는 것에 의해 처리실(201) 내의 온도가 원하는 온도 분포가 되도록 원하는 타이밍에 제어하도록 구성된다.
가스 유량 제어부(235), 압력 제어부(236), 구동 제어부(237), 온도 제어부(238) 등의 서브 컨트롤러는 미도시의 조작부, 입출력부와 함께 기판 처리 장치 전체를 제어하는 주 제어부(239)에 전기적으로 접속된다. 이들 가스 유량 제어부(235), 압력 제어부(236), 구동 제어부(237), 온도 제어부(238), 주 제어부(239)는 컨트롤러(240)로서 구성된다.
(컨트롤러)
제어부로서의 컨트롤러에 대해서 도 4 및 도 5를 이용하여 설명한다.
주 제어부(239)를 포함하는 컨트롤러(240)는 히터(206), MFC(241), 밸브, APC 밸브(242), 진공 펌프(246), 회전 기구(254), 보트 엘리베이터(115) 등에 접속되고, 히터(206)의 온도 조절, MFC(241)의 유량 조절, 밸브 및 APC 밸브(242)의 개폐 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 회전 기구(254)의 회전 속도 조절, 보트 엘리베이터(115)의 승강 동작 제어 등을 수행하도록 가스 유량 제어부(235), 압력 제어부(236), 구동 제어부(237), 온도 제어부(238)를 각각 제어한다.
주 제어부(239)는 CPU(239a)(Central Processing Unit), RAM(239b)(Random Access Memory), 기억 장치(239c), I/O 포트(239d)를 구비한 컴퓨터로서 구성된다. RAM(239b), 기억 장치(239c), I/O 포트(239d)는 내부 버스(239e)를 개재하여 CPU(239a)와 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 주 제어부(239)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(322)가 접속된다.
기억 장치(239c)는 예컨대 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(239c) 내에는 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 포드 반송 장치(118)와 가동 선반(131, 132) 사이의 반송 순서가 기재된 반송 시퀀스나, 기판 처리의 순서나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이 판독 가능하도록 격납된다. 반송 시퀀스나 프로세스 레시피는 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 순서를 컨트롤러(240)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여 단순히 프로그램이라고도 부른다. 본 명세서에서 프로그램이라는 단어를 사용한 경우는 프로세스 레시피 단체(單體)만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다. RAM(239b)는 CPU(239a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 보지되는 메모리 영역(work area)으로서 구성된다.
I/O 포트(239d)는 전술한 포드 반송 장치(118), 웨이퍼 이재 기구(125), 보트 엘리베이터(115) 등의 반송 기구에도 구동 제어부(237)를 개재하여 접속된다.
CPU(239a)는 기억 장치(239c)로부터 제어 프로그램을 판독하여 실행하는 것과 함께, 입출력 장치(322)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(239c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성된다. CPU(239a)는 판독한 프로세스 레시피의 내용을 따르도록 포드 반송 장치(118)의 반송 동작, 포드(110)의 각 재치부(117, 131a, 132a) 등의 동작, 웨이퍼 이재 기구(125)의 이재 동작, 보트 엘리베이터(115)의 승강 동작 등을 제어하도록 구성된다.
컨트롤러(240)는 전용의 컴퓨터로서 구성되는 경우에 한정되지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어도 좋다. 예컨대 전술한 프로그램을 격납한 외부 기억 장치(323)[예컨대 자기(磁氣) 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광(光) 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리]를 준비하고, 이 외부 기억 장치(323)를 이용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해 본 실시 형태의 컨트롤러(240)를 구성할 수 있다. 단, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은 외부 기억 장치(323)를 개재하여 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예컨대 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 외부 기억 장치(323)를 개재하지 않고 프로그램을 공급해도 좋다. 기억 장치(239c)나 외부 기억 장치(323)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 부른다. 본 명세서에서 기록 매체라는 단어를 사용한 경우는 기억 장치(239c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(323) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다.
도 5는 서브 컨트롤러 중 하나인 구동 제어부(237)에 의한 각 반송 기구를 제어하는 기능 블록의 도시예다. 도 5에 도시하는 바와 같이 구동 제어부(237)는 포드 반송 장치(118), 보트 엘리베이터(115), 웨이퍼 이재 기구(125), 회전식 포드 선반(105), 후술하는 가동 선반(131) 등을 포함하는 각 반송 기구를 제어하도록 구성된다. 또한 각 반송 기구에 구비된 센서로부터 데이터를 취득하도록 구성된다. 본 실시 형태에서 구동 제어부인 서브 컨트롤러(237)는 컨트롤러(240)와 구성이 같으므로 설명을 생략한다.
로드 포트(114)가 장치 외로부터 반송된 포드(110)를 재치하면, 포드 유무 센서로부터 구동 제어부(237)에 신호가 전송된다. 그리고 구동 제어부(237)는 포드 반송 장치(118)를 구동하여 포드(110) 내에 수납된 웨이퍼(200)의 종별에 따라 동작 유닛으로서의 회전식 포드 선반(105), 후술하는 가동 선반(131, 132) 중 어느 하나에 포드(110)를 반송하도록 구성된다.
또한 구동 제어부(237)는 회전식 포드 선반(105)과 포드 반송 장치(118)의 포드(110)의 수도를 수행하는 반송 시퀀스를 실행하도록 구성된다. 이에 의해 회전식 포드 선반(105)은 구동 제어부(237)에 의해 재치부(117)를 회전하도록 구성되고, 포드 반송 장치(118)와 포드(110)의 수도를 수행하도록 구성된다.
도 7에 도시하는 바와 같이 스텝(S100)에서는 구동 제어부(237)는 포드 반송 장치(118)를 FOUP 수도 대기 위치로 이동시키는 것과 함께, 회전식 포드 선반(105)의 재치부(117)를 회전시켜서 수도 FOUP 위치로 이동시킨다.
스텝(S200)에서 구동 제어부(237)는 포드 반송 장치(118)의 암을 움직여서 웨이퍼(200)를 지지하는 지지부를 수도 FOUP 위치 아래로 이동시킨다. 그리고 스텝(S300)에서 구동 제어부(237)는 포드 반송 기구(118)를 상승시켜서 회전식 포드 선반(105)의 재치부(117)로부터 포드 반송 장치(118)의 지지부에 FOUP(110)를 수도한다.
그리고 스텝(S400)에서 구동 제어부(237)는 포드 반송 기구(118)의 암을 원래 위치로 이동시킨다. 포드 반송 장치(118)를 FOUP 반송처로 이동시키는 것과 함께, 회전식 포드 선반(105)을 회전시켜서 다음 FOUP(110)를 수도 FOUP 위치로 이동시킨다. 구동 제어부(237)는 상기 스텝(S100) 내지 상기 스텝(S400)까지의 시퀀스가 회전식 포드 선반(105)의 FOUP(110) 내의 웨이퍼(200)를 소정 매수 반송할 때까지 반복 실행하도록 구성된다.
또한 구동 제어부(237)는 동작 유닛으로서의 가동 선반(131, 132)과 포드 반송 장치(108)의 포드(110)의 수도를 수행하는 반송 시퀀스를 실행하도록 각각 구성된다.
도 9는 본 실시 형태에서 구동 제어부(237)에 의해 실행되는 반송 시퀀스를 도시하는 도면이며, 이 반송 시퀀스는 포드 반송 장치(118)와 가동 선반(131, 132)[재치부(131a, 132a)] 사이의 포드(110)의 반송을 수행하는 시퀀스다. 도 9에서 도시하는 반송 시퀀스는 가동 선반(131, 132)으로부터 포드(110)를 포드 반송 장치(118)에 수도하는 시퀀스다.
종래의 반송 시퀀스와 다른 점, 예컨대 도 7에 도시하는 포드 반송 장치(118)와 회전식 포드 선반의 차이점은 포드 반송 장치(118)의 암을 움직이지 않고 가동 선반(131, 132)의 재치부(131a, 132a)를 포드(110)의 수도 위치로 이동시키는 점이다.
도 9에서 도시하는 반송 시퀀스는 포드 반송 장치(118)의 수도 대기 위치로의 이동 및 가동 선반(131, 132)[재치부(131a, 132a)]의 수도 위치로의 이동을 수행하는 공정(S1)과, 포드 반송 장치(118)의 수도 대기 위치로부터 수도 전 위치[재치부(131a, 132a)의 하방의 위치]로의 이동을 수행하는 공정(S2)과, 포드 반송 장치(118)의 수도 전 위치로부터 수도 후 위치[재치부(131a, 132a)의 상방의 위치]로 상승시키는 공정(S3)과, 포드 반송 장치(118)의 수도 후 위치로부터 수도 퇴피 위치로의 이동을 수행하는 공정(S4)과, 가동 선반(131, 132)[재치부(131a, 132a)]의 수도 위치로부터 원위치로의 복귀를 수행하는 공정(S5)을 포함한다.
여기서 포드 반송 장치(118)로부터 포드(110)를 가동 선반(131, 132)에 수도하는 시퀀스는 도 9에서 도시하는 반송 시퀀스와 반대의 시퀀스가 된다. 즉 포드 반송 장치(118)의 동작만 기재한다면, 수도 퇴피 위치(S1), 수도 후 위치(S2), 수도 전 위치(S3), 수도 대기 위치(S4)에 각각 이동된다.
한편, 가동 선반(131, 132)[재치부(131a, 132a)]에 관한 동작은 포드 반송 장치(118)로부터 포드(110)를 가동 선반(131, 132)에 수도하는 경우도 도 9에서 도시하는 반송 시퀀스와 같다.
전술과 같이 구동 제어부(237)는 회전식 포드 선반(105) 및 가동 선반(131, 132)에 재치된 포드(110), 또는 로드 포트(114)에 재치된 포드(110)를 각각 포드 오프너(121)에 반송하여 재치대(122)에 이재하도록 제어한다. 그리고 구동 제어부(237)는 웨이퍼 이재 기구(125), 보트 엘리베이터(115)를 각각 제어하여 웨이퍼(200)를 보트(217)에 장전하고, 처리로(202)에 상기 보트(217)를 반입하도록 구성된다. 웨이퍼(200)에 소정의 처리가 수행된 후, 구동 제어부(237)는 전술과 반대의 반송 동작을 수행하여 처리 완료된 웨이퍼(200)를 포드(110)에 수납하도록 구성된다.
(2) 기판 처리 공정
반도체 제조 장치로서의 기판 처리 장치(100)를 사용하여 기판을 처리하는 기판 처리 공정의 개략에 대해서 설명한다. 이 기판 처리 공정은 예컨대 반도체 장치를 제조하기 위한 일 공정이다. 또한 이하의 설명에서 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작이나 처리는 컨트롤러(240)에 의해 제어된다.
여기서는 기판으로서의 웨이퍼(200)에 대하여 제1 처리 가스(원료 가스)와 제2 처리 가스(반응 가스)를 교호(交互)적으로 공급하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 막을 형성하는 예에 대해서 설명한다. 이하, 원료 가스로서 헥사클로로디실란(Si2Cl6, 약칭: HCDS) 가스를 이용하고, 반응 가스로서 NH3(암모니아)을 이용하여 웨이퍼(200) 상에 박막으로서 SiN(실리콘질화)막을 형성하는 예에 대해서 설명한다. 또한 예컨대 웨이퍼(200) 상에는 미리 소정의 막이 형성되어도 좋고, 또한 웨이퍼(200) 또는 소정의 막에는 미리 소정의 패턴이 형성되어도 좋다.
기판 처리 공정에 대해서 도 6을 이용하여 설명한다.
[기판 반입 공정(S102)]
우선 웨이퍼(200)를 보트(217)에 장전하고 처리실(201) 내에 반입하고, 기판 반입 공정(S102)을 수행한다.
[성막 공정(S104)]
다음으로 웨이퍼(200)의 표면상에 박막을 형성하는 성막 공정(S104)을 수행한다. 성막 공정은 다음 4개의 스텝을 순차 실행한다. 또한 스텝 1 내지 스텝 4를 실행하는 동안 히터(206)에 의해 웨이퍼(200)를 소정의 온도로 가열해둔다.
[스텝 1]
스텝 1에서는 Si2Cl6 가스를 흘린다. 우선 Si2Cl6 가스 공급관(232a)에 설치한 밸브와 배기 배관(231)에 설치한 APC 밸브(242)를 함께 열고, MFC(241a)에 의해 유량조절된 Si2Cl6 가스를 노즐(230a)에 통과시켜 처리실(201) 내에 공급하면서 배기 배관(231)으로부터 배기한다. 이때 처리실(201) 내의 압력을 소정의 압력으로 유지한다. 이에 의해 웨이퍼(200)의 표면에 실리콘 박막을 형성한다.
[스텝 2]
스텝 2에서는 Si2Cl6 가스 공급관(232a)의 밸브를 닫고 Si2Cl6 가스의 공급을 정지한다. 배기 배관(231)의 APC 밸브(242)는 열린 상태로 하여 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내를 배기하여 잔류 가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다.
[스텝 3]
스텝 3에서는 NH3 가스를 흘린다. NH3 가스 공급관(232b)에 설치된 밸브와 배기 배관(231)에 설치된 APC 밸브(242)를 함께 열고, MFC(241b)에 의해 유량 조절된 NH3 가스를 노즐(230b)로부터 처리실(201) 내에 공급하면서 배기 배관(231)으로부터 배기한다. 또한 처리실(201) 내의 압력을 소정의 압력으로 조정한다. NH3 가스의 공급에 의해 Si2Cl6 가스가 웨이퍼(200)의 표면에 형성된 실리콘 박막과 NH3 가스가 표면 반응하여 웨이퍼(200) 상에 SiN막이 형성된다.
[스텝 4]
스텝 4에서는 다시 불활성 가스에 의한 처리실(201) 내의 퍼지를 수행한다. NH3 가스 공급관(232b)의 밸브를 닫고 NH3 가스의 공급을 정지한다. 배기 배관(231)의 APC 밸브(242)는 열린 상태로 하여 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내를 배기하여 잔류 가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다.
상기 스텝 1 내지 스텝 4를 1사이클로 하고, 이 사이클을 복수 회 반복하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 소정 막 두께의 SiN막을 형성한다.
[기판 반출 공정(S106)]
다음으로 SiN막이 형성된 웨이퍼(200)가 재치된 보트(217)를 처리실(201)로부터 반출한다.
<실시예>
본 실시 형태에 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치(100)에서의 개조에 따른 작업에 대해서 실시예를 이용하여 설명한다.
현상(現狀)[도 2에서의 기판 처리 장치(100)]에서는 회전식 포드 선반(105)은 1단에 4FOUP, 4단이므로 4FOUP×4=16FOUP이다.
도면에서의 공간(B)에 대해서 AGV 스테이지로서의 하측의 로드 포트(114b)와 OHT 스테이지로서의 상측의 로드 포트(114a)는 Semi 규격이며 배치 높이와 작업 안전 구역 확보 제한이 있고, 포드 반송 장치(118)가 AGV 스테이지(114b) 및 OHT 스테이지(114a) 상의 포드(110)의 수도 동작을 한 경우는 AGV 스테이지(114b)와 OHT 스테이지(114a) 사이에 버퍼 선반을 1단밖에 설치하지 못한다.
따라서 OHT 스테이지(114a)와 AGV 스테이지(114b)로서의 하측의 로드 포트(114b) 사이[공간(B)]에 서브 선반 1FOUP×2=2FOUP가 설치되므로 총 18FOUP를 장치 내에 수납할 수 있다. 현상의 사양은 제품 기판이 125매라면 대응 가능하다.
납입 완료된 기판 처리 장치(100)에 관한 150매 처리(현상 최대 125매)로의 사양 변경에 대응하기 위해서는 2뱃치 분량의 필요 FOUP 수(25매 수납)는 생산용으로 6FOUP×2뱃치, 필 더미용(생산 웨이퍼 결락 보충용)으로 6FOUP, 사이드 더미용(생산 웨이퍼 상하의 보온용)으로 1FOUP×2뱃치, 모니터용(생산 웨이퍼 검사용)으로 1FOUP×2뱃치의 총 22FOUP가 필요하다. 즉 4FOUP를 추가할 필요가 있다.
회전식 포드 선반(105)을 4단에서 5단으로 바꾸는 경우, FOUP로서의 포드(110)의 수납 수는 확보 가능하지만 포드 반송 장치(118)의 상하 반송 스트로크도 늘릴 필요가 있다.
회전 선반의 5단화로, 포드 엘리베이터(118a)의 스트로크를 늘린 경우, 본 유닛[포드 반송 장치(118)]을 광체(111)로부터 제거하고, 옆으로 눕힌 상태에서 발송 및 현지에서의 재조립 조정이 필요해진다. 이와 같이 납입 완료된 기판 처리 장치(100)에 회전식 포드 선반(105)의 5단화에 의해 버퍼 선반을 추가하는 경우, 포드 반송 장치(118)의 교환도 필요해져 대개조가 된다. 또한 포드 반송 장치(118)를 회전식 포드 선반(105)에 설치하는 1단에 대응하는 포드(110)의 수를 5개로 하면 높이는 유지되므로 현지에서의 재조립 및 재조정의 부하 경감을 기대할 수 있다. 하지만 회전식 포드 선반(105)을 4개에서 5개로 하는 경우, 본체 프레임 폭을 현상보다 크게 할 필요가 있어 현지에서의 개조는 곤란하다.
따라서 이들의 개조에 따른 설계 작업의 부하, 또한 고객 공장(현지)에서의 재조립 및 재조정의 부하가 개조를 수반하는 사양 변경에서는 중요한 과제였다.
발명자 등은 전술한 과제를 해결하기 위해서 반송 시퀀스를 개량하는 것에 의해 가동 선반을 유닛화하여 개조 부하를 저감할 수 있다는 사실을 발견했다.
우선, 종래의 반송 시퀀스로부터 본 실시 형태에서의 반송 시퀀스(도 9)로 개량했다. 즉 가동 선반(131, 132)과 포드 반송 장치(118) 사이의 포드(110) 반송을 도 9에 도시하는 반송 시퀀스에 적용하고, 가동 선반(131, 132)은 재치부(131a, 132a)를 구동부에 의해 움직이는 것에 의해 포드 반송 장치(108)와의 포드(110)의 수도를 수행하도록 개량했다. 예컨대 엑스트라 선반으로서의 가동 선반(131)은 구동 제어부(237)에 의해 재치부(131a)가 상하 방향으로 구동되도록 구성되고, 서브 선반으로서의 가동 선반(132)은 구동 제어부(237)에 의해 재치부(132a)를 수평 방향으로 구동되도록 구성된다.
도 8a, 도 8b, 도 8c를 이용하여 개량된 반송 시퀀스를 가동 선반(131, 132)의 각각과 포드 반송 장치(108)의 포드(110)의 수도를 적용한 경우에 대해서 설명한다. 여기서 도 8a는 엑스트라 선반으로서의 가동 선반(131)의 재치부(131a)에 재치된 포드(110)를 포드 반송 장치(118)의 지지부에 재치하는 반송에 관한 도시예이며, 도 8a에 도시하는 S201 내지 S205는 각각 도 9에 도시하는 S1 내지 S5에 대응한다.
도 8a에 도시하는 바와 같이 스텝(S201)에서 구동 제어부(237)는 포드 반송 장치(118)를 수도 대기 위치로 이동시키는 것과 함께 구동부를 제어하고, 가동 선반(131)의 재치부(131a)를 하강시켜서 수도 위치로 이동시킨다.
스텝(S202)에서 구동 제어부(237)는 포드 반송 장치(118)의 암을 신축시키지 않고, 포드 반송 장치(118)의 지지부를 초기 위치에 보지한 상태에서 수도 대기 위치로부터 가동 선반(131)의 재치부(131a)의 하방의 위치(수도 전 위치)로 이동시킨다. 그리고 스텝(S203)에서 구동 제어부(237)는 포드(110)를 재치부(131a)로부터 포드 반송 장치(118)의 지지부에 재치하도록 수도 전 위치부터 포드 반송 장치(118)를 계속해서 포드 반송 장치(118)의 지지부를 초기 위치에 보지한 상태에서 상승시켜서 수도 후 위치로 이동시킨다.
스텝(S204)에서 구동 제어부(237)는 수도 후 위치로부터 포드 반송 장치(118)를 수도 퇴피 위치로 이동시킨다. 마지막으로 스텝(S205)에서 구동 제어부(237)는 구동부를 동작시켜서 재치부(131a)를 수도 위치로부터 원위치에 복귀시킨다. 이와 같이 가동 선반(131)과 포드 반송 장치(118) 사이의 포드의 수도가 수행된다. 그 후 포드 반송 장치(118)를 포드(110)의 반송처의 위치로 이동시킨다.
이때 포드 반송 장치(118)의 지지부는 상시 초기 위치에서 움직이지 않고(암의 신축 동작 없이) 고정된다. 즉 재치부(131a)를 하강시키는 것에 의해 포드 반송 장치(118)의 가동 영역의 범위 내에 재치부(131a)를 이동시키게 되므로 포드 반송 장치(118)의 지지부를 움직이지 않아도 포드(110)의 수도를 수행할 수 있다.
이와 같이 동작 유닛으로서 가동 선반(131)을 추가하여 포드 반송 장치(118) 사이의 포드(110)의 수도를 수행할 때 포드 반송 장치(118)의 암 동작을 고려하지 않아도 좋고, 또한 포드 반송 장치의 가동 영역을 변경하지 않아도 되므로 상승에 소요되는 시간의 단축을 기대할 수 있다.
도 8b는 서브 선반으로서의 가동 선반(132)의 재치부(132a)에 재치된 포드(110)를 포드 반송 장치(118)의 지지부에 재치하는 반송에 관한 도시예이며, 도 8b에 도시하는 S301 내지 S305는 도 9에 도시하는 S1 내지 S5에 각각 대응한다.
도 8b의 상측 도면은 포드 반송 장치(118)와 가동 선반(132)의 포드(110)의 수도를 도시하는 반송 공정을 직상에서 본 평면도이며, 도 8b의 하측 도면은 포드 반송 장치(118)와 가동 선반(132)의 포드(110)의 수도를 도시하는 공정을 옆에서 본 단면도다. 또한 도 8b의 평면도는 포드 반송 기구(118b)와 재치부(312a)의 위치 관계를 명확하게 하기 위해서 포드(110)를 투명하게 도시한다.
스텝(S301)에서 구동 제어부(237)는 포드 반송 장치(118)를 FOUP 수도 대기 위치로 이동시키는 것과 함께 가동 선반(132)의 재치부(132a)를 슬라이드시켜서 원위치로부터 수도 위치로 이동시킨다.
스텝(S302)에서 구동 제어부(237)는 포드 반송 장치(118)의 암을 움직이지 않고 포드 반송 장치(118)의 지지부를 가동 선반(132)의 재치부(132a)의 직하 위치(수도 전 위치)로 이동시킨다. 그리고 스텝(S303)에서 구동 제어부(237)는 포드(110)를 재치부(132a)로부터 포드 반송 장치(118)의 지지부에 재치하도록 포드 반송 장치(118)를 상승시켜서 수도 후 위치로 이동시킨다. 이때 노치부(132b)가 설치되기 때문에 포드 반송 장치(118)의 지지부와 재치부(132a)는 접촉하지 않고, 포드 반송 장치(118)의 지지부에 포드(110)가 재치된다.
스텝(S304)에서 구동 제어부(237)는 포드(110)가 재치된 포드 반송 장치(118)를 수도 후 위치로부터 수도 퇴피 위치로 이동시킨다. 마지막으로 스텝(S205)에서 구동 제어부(237)는 수도 위치로부터 구동부를 동작시켜서 재치부(132a)를 원위치에 복귀시킨다. 이와 같이 가동 선반(132)과 포드 반송 장치(118) 사이에서 포드의 수도가 수행되고, 그 후 포드 반송 장치(118)를 포드(110)의 반송처의 위치로 이동시킨다.
이때 포드 반송 장치(118)의 지지부는 상시 초기 위치에서 움직이지 않고(암의 신축 동작 없이) 고정된다. 따라서 제1 스테이지(114a)와 제2 스테이지(114b) 사이에 포드 반송 장치(118)의 암 동작을 위한 구역을 확보할 필요가 없어진다.
또한 도 8c에는 도 8a에서의 S202(도 8b에서의 S302)에서 구동 제어부(237)에 의해 포드 반송 장치(118)의 암을 움직이지 않고 가동 선반(131, 132) 아래의 위치(수도 전 위치)에 포드 반송 장치(118)를 이동시켰을 때의 모습을 상방에서 본 평면도(이하, C도면이라고 약칭한다.)가 도시된다. 여기서 C도면에서는 재치부(131a, 132a)와 포드 반송 기구(118b)의 위치 관계를 명확하게 하기 위해서 포드(110)를 생략한다.
도 8에 도시하는 바와 같이 다음 스텝(S203 또는 S303)에서 암이 초기 위치 상태인 포드 반송 기구(118b)가 가동 선반(131, 132)의 재치부(131a, 132a)와 간섭하지 않도록 구성된다. 즉 포드 반송 장치(118)의 지지부뿐만 아니라 포드 반송 기구(118b)보다 재치부(131a, 132a)의 노치(공간)부(131b, 132b)가 더 크게 구성된다. 또한 C도면에서는 재치부(131a, 132a)의 제1 돌부(突部)와 포드 반송 기구(118b)의 지지부에 설치된 제2 돌부는 거의 같은 위치가 되도록 설치된다. 이는 포드(110)를 지지하는 부분을 같게 하는 것에 의해 가동 선반(131)과 포드 반송 장치(118)의 포드(110)의 수도를 안정하게 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
또한 도 8c에 도시하는 바와 같이 L측의 가동 선반(131, 132)의 재치부(131a, 132a)뿐만 아니라 R측의 가동 선반(131, 132)의 재치부(131a, 132a)에 대해서도 마찬가지로 S202(S302)에서 구동 제어부(237)가 포드 반송 장치(118)의 암을 움직이지 않고 가동 선반(131, 132) 아래의 위치에 포드 반송 장치(118)를 이동시켰을 때 다음 스텝(S203 또는 S303)에서 암이 초기 위치 상태의 포드 반송 기구(118b)가 가동 선반(131, 132)의 재치부(131a, 132a)와 간섭하지 않도록 구성됨을 알 수 있다. 따라서 수도 대기 위치, 수도 전 위치, 수도 후 위치, 수도 퇴피 위치가 각각 좌우 대칭에 되지만, R측의 가동 선반에 대해서도 도 8a 및 도 8b에서 도시된 반송과 마찬가지의 반송이 가능하다. 즉 L측과 R측에서 포드 반송 기구(118b)의 방향을 바꾸지 않고 포드(110)의 수도가 가능하다. 따라서 가동 선반(131, 132)이 추가된 경우에도 반송 시퀀스의 공통화가 가능하기 때문에 포드 반송 장치(118)에 관한 세트업 작업을 억제할 수 있다.
[도 2에서의 공간(A)]
본 실시 형태에서 전술과 같이 도 9에서 도시하는 반송 시퀀스를 가동 선반(131)(엑스트라 선반)과 포드 반송 장치(118) 사이의 포드(110)의 수도 시퀀스에 적용하는 개조를 수행했다.
구체적으로는 포드 반송 장치(118)가 포드(110)를 반송하는 구역의 상부[공간(A)]에 엑스트라 선반으로서의 가동 선반(131)을 설치하고, 이 가동 선반(131)과 포드 반송 장치(118) 사이의 포드(110)의 수도 동작에 대해서 엑스트라 선반(131)의 재치부(131a)를 포드 반송 장치(118)측에 승강 동작을 수행할 수 있는 도 8a에 도시하는 승강 반송 시퀀스로 개량했다.
이에 의해 포드 반송 기구(118b)의 암의 엑스트라 선반(131)측으로의 동작이 불필요해진다. 또한 도 8c에 도시하는 바와 같이 포드 반송 기구(118b)보다 재치부(131a)의 노치부(131b)를 더 크게 하는 것에 의해 암을 초기 위치 상태에서 움직이지 않고 엑스트라 선반(131)의 재치부(131a)와 포드 반송 장치(118)의 지지부의 포드(110)의 수도가 가능해진다.
또한 가동 선반(131)의 재치부(131a)를 현상의 포드 반송 장치(118)의 동작 범위로 이동시키도록 구성되기 때문에 납입 완료된 기판 처리 장치(100)에 엑스트라 선반(131)을 추가하는 소개조로 포드(110)의 수납 수를 늘리는 변경에 대응할 수 있게 되었다. 즉 엑스트라 선반(131)은 L측과 R측에 2개 배치되므로 기존의 기판 처리 장치(100)(도 2)를 그대로 유용하면서 버퍼 선반을 2개 추가할 수 있었다.
[도 2에서의 공간(B)]
다음으로 본 실시 형태에서 전술한 바와 같이 도 9에서 도시하는 반송 시퀀스를 가동 선반(132)(서브 선반)과 포드 반송 장치(118) 사이의 포드(110)의 수도 시퀀스에 적용하는 개조를 수행했다.
구체적으로는 제1 스테이지로서의 OHT 스테이지(114a)와 제2 스테이지로서의 AGV 스테이지(114b) 사이(공간(B))에 서브 선반으로서의 가동 선반(132)을 설치하고, 서브 선반(132)을 포드 반송 장치(118)측에 슬라이드 동작을 수행할 수 있는 도 8b에 도시하는 수평 슬라이드 반송 시퀀스로 개량했다. 이에 의해 포드 반송 기구(118b)의 암의 서브 선반(132)측으로의 동작이 불필요해진다.
또한 이 개량에 의해 포드 반송 기구(118b)의 암을 Semi 규격으로 규정되는 제2 스테이지(114b)의 작업 영역에 침입시킬 필요가 없어진다. 또한 암의 침입 공간을 고려할 필요가 없어져 서브 선반(132)을 상하로 채워서 설치할 수 있게 되었다. 그 결과, 제1 스테이지(114a)와 제2 스테이지(114b) 사이에 가동 선반(132)을 2단 설치할 수 있었다.
따라서 지금까지는 제1 스테이지(114a)와 제2 스테이지(114b) 사이에 버퍼 선반이 2개밖에 설치되지 않았지만, 본 실시 형태에서의 반송 시퀀스를 포드 반송 장치(118)와 서브 선반(132)의 포드(110) 반송에 적용하는 것에 의해 서브 선반(132)을 2단으로 할 수 있고, 서브 선반(132)은 L측과 R측에 2개 배치되기 때문에 결과적으로 버퍼 선반을 4개 설치할 수 있었다.
도 10에 본 실시 형태에서의 125매 사양에서 150매 사양으로 개조한 후의 기판 처리 장치(100)의 개략도를 도시한다. 전술한 바와 같은 도 2[개조 전의 기판 처리 장치(100)]보다 엑스트라 선반(131)이 2개, 서브 선반(132)이 4개 추가되었다.
엑스트라 선반(131) 및 서브 선반(132)은 각각 유닛화되고, 그 외는 도 2에 도시하는 개조 전의 기판 처리 장치(100)와 마찬가지의 구성이므로 개조 전의 기판 처리 장치(100)와 비교해서 풋프린트는 동일하다.
또한 회전식 포드 선반(105)의 최상부의 포드(110)에 포드 반송 장치(118)가 접속할 때 상부 버퍼 선반으로서의 엑스트라 선반(131)은 상승 퇴피 위치(도 8에서 말하는 원위치)에서 포드(110) 수도 시에만 하강 위치로 이동하도록 구동 제어부(237)에 제어된다.
또한 엑스트라 선반(131)은 L측과 R측에 2개 배치되고, 일방에 접속 중, 타방은 상방 퇴피 위치(원위치)를 보지하도록 구동 제어부(237)에 제어된다. 마찬가지로 서브 선반(132)에 관해서도 L측과 R측에 2개 배치되고, 일방에 접속 중, 타방은 상방 퇴피 위치(원위치)를 보지하도록 구동 제어부(237)에 제어된다. 또한 포드 반송 장치(118)와의 반송이 이루어지지 않을 때는 서브 선반(132)의 재치부(132a)는 초기 위치로서의 원위치에 보지된다.
따라서 로드 포트(114), 회전식 포드 선반(105), 포드 오프너(121) 사이의 포드(110)의 반송을 저해하지 않고 엑스트라 선반(131) 및 서브 선반(132)을 추가할 수 있다. 또한 가동 선반(131, 132)이 1선반씩 독립된 동작 유닛이므로 포드(110)를 수납하는 버퍼 선반 수의 조합 자유도를 확보할 수 있다.
또한 엑스트라 선반(131) 및 서브 선반(132)을 추가로 설치해도 엑스트라 선반(131) 및 서브 선반(132) 각각과 포드 반송 장치(118) 사이의 포드(110)의 수도에 관해서 포드 반송 기구(118b)의 암을 초기 위치 상태에서 움직이지 않고 포드(110)의 수도가 가능하기 때문에 종래의 암을 동작시키는 반송 시퀀스보다 티칭(teaching) 작업의 단축이 가능하다.
본 실시 형태에서의 반송 시퀀스를 실현시키기 위한 티칭 작업은 포드 반송 장치(118)에서는 수도 퇴피 위치, 수도 전 위치, 수도 후 위치, 수도 대기 위치의 4점에 관한 티칭, 가동 선반(131, 132)에서는 수도 위치, 원위치(초기 위치)의 2점(단, 원위치는 불필요)에 관한 티칭이면 되므로, 티칭 작업의 시간을 도 7의 비교예에 도시하는 종래의 반송 시퀀스보다 단축할 수 있다.
이에 대하여 종래의 반송 시퀀스에서는 도 7의 비교예에 도시하는 바와 같이 포드 반송 장치(118b)의 암의 동작을 고려해야 할뿐만 아니라, 또한 반송을 수행하기 위한 구역 확보가 필요했다.
특히 본 실시 형태에서 엑스트라 선반(131)에 대하여 포드 반송 장치(118b)의 암의 동작을 고려하여 티칭해야 하기 때문에 티칭이 용이하지 않는데다가 포드 반송을 수행하기 위한 구역 확보가 어렵다. 이 경우, 설계 변경을 수반하는 대규모 개조가 되므로 막대한 시간과 비용이 든다.
한편, 본 실시 형태에서 반송 시퀀스를 개량하는 것에 의해 가동 선반(131, 132) 이외의 동작 유닛은 현상의 기판 처리 장치(100)와 공통으로 할 수 있었다. 따라서 광체(111), 로드 포트(114), 포드 반송 장치(118), 회전식 포드 선반(105)은 기존 상태이어도 상관없으므로 그대로 납입 완료된 기판 처리 장치(100)와 공통으로 할 수 있다. 특히 포드 반송 장치(118)의 포드 엘리베이터(118a)의 이동 스트로크의 변경이 불필요하기 때문에 장치 수송 시에 포드 엘리베이터(118a)를 제거하여 별도로 수송할 필요가 없어 현지 상승 기간을 단축할 수 있다.
본 실시 형태에서 엑스트라 선반(131), 서브 선반(132)은 각각 신규 설계가 필요하다. 그 외에 본 실시 형태에서의 반송 시퀀스를 실행하기 위한 소프트웨어 대응이 필요하다. 단, 바꿔 말하면 엑스트라 선반(131)과 서브 선반(132)을 추가하는 데 필요한 개조 및 개조에 따른 시간 및 비용을 고려하기만 하면 된다. 이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 납입 완료된 기판 처리 장치(100)에 소규모 개조로 가동 선반(131, 132)을 추가할 수 있다.
따라서 이들 가동 선반(131, 132)의 추가 및 삭제에 따른 개조만으로 억제할 수 있기 때문에 기판 처리 장치(100)에 수납되는 포드(110)의 수가 증감해도 개조에 따른 공수(工數) 및 비용을 비교적 낮게 억제할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서 동작 유닛의 추가라고 기재해왔지만, 동작 유닛의 삭제에도 적용된다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 가동 선반 이외의 동작 유닛은 현상의 기판 처리 장치와 공통으로 할 수 있으므로 고객 공장(현지)에서의 재조립 및 재조정의 부하가 대폭 저감된다.
또한 본 실시 형태에서 가동 선반을 상하 방향 또는 수평 방향으로 재치부를 구동하는 예에 대해서 기재하지만 이러한 형태에 한정되지 않고, 재치부를 구동하는 것에 의해 포드(110)를 포드 반송 장치(118)의 가동 영역까지 이동시키는 것이 가능한 형태라면 상관없다. 즉 포드 반송 기구(118b)의 암을 신축시키지 않고 초기 위치에 고정된 상태에서 포드(110)의 수도가 가능한 위치까지 이동할 수 있는 구성이라면 좋다.
<본 실시 형태에 따른 효과>
본 실시 형태에 따르면, 이하의 (a) 내지(f) 중 적어도 하나 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 본 실시 형태에 따르면, 개량한 반송 시퀀스를 가동 선반과 포드 반송 장치 사이의 포드의 수도에 이용하는 것에 의해 가동 선반 이외의 동작 유닛은 현상의 기판 처리 장치와 공통으로 할 수 있기 때문에 납입 완료된 장치로의 부가가 용이하게 가능하며 개조 비용을 저감할 수 있다.
(b) 본 실시 형태에 따르면, 가동 선반 이외의 동작 유닛은 현상의 기판 처리 장치와 공통으로 할 수 있기 때문에 개조 비용이 저감될 뿐만 아니라 고객 공장(현지)에서의 재조립 및 재조정의 부하가 대폭 저감된다.
(c) 본 실시 형태에 따르면, 포드 반송 장치(118)의 포드 엘리베이터(118a)의 이동 스트로크의 변경이 불필요하기 때문에 장치 수송 시에 포드 엘리베이터(118a)를 제거하여 별도로 수송할 필요가 없으므로 현지 상승 기간을 단축할 수 있다.
(d) 본 실시 형태에 따르면, 가동 선반 이외의 동작 유닛은 현상의 기판 처리 장치와 공통으로 할 수 있기 때문에 가동 선반과 포드 반송 장치의 반송 시퀀스를 실행하기 전의 세트업(상승) 작업 부하를 저감할 수 있으며 현지 설치 기간을 단축할 수 있다.
(e) 본 실시 형태에 따르면, 가동 선반과 포드 반송 장치의 반송 시퀀스를 채택하는 것에 의해 가동 선반의 유닛화를 비교적 용이하게 수행할 수 있고, 포드를 수납하는 버퍼 선반 수의 조합 자유도를 확보할 수 있다.
(f) 본 실시 형태에 따르면, 가동 선반이 1선반씩 독립된 유닛으로 이루어져 있으므로 포드를 수납하는 버퍼 선반 수의 조합 자유도를 확보할 수 있다. 이에 의해 웨이퍼(200)의 처리 매수 변경 시에 개조를 수반하는 변경이어도 단납기(短納期)로의 대응을 기대할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태 및 실시예를 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시 형태 및 실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경이 가능하다.
예컨대 전술한 실시 형태에서는 원료 가스로서 HCDS 가스를 이용하는 예에 대해서 설명했다. 하지만 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 원료 가스로서는 모노실란(SiH4, 약칭: MS) 가스, 디실란(Si2H6, 약칭: DS) 가스, 트리실란(Si3H8, 약칭: TS) 가스 등의 할로겐기(基) 비함유의 무기계 실란 원료 가스를 이용할 수 있다. 또한 예컨대 원료 가스로서 HCDS 가스 외에 모노클로로실란(SiH3Cl, 약칭: MCS) 가스, 디클로로실란(SiH2Cl2, 약칭: DCS) 가스, 트리클로로실란(SiHCl3, 약칭: TCS) 가스, 테트라클로로실란, 즉 실리콘테트라클로라이드(SiCl4, 약칭: STC) 가스, 옥타클로로트리실란(Si3Cl8, 약칭: OCTS) 가스 등의 무기계 할로실란 원료 가스나, 트리스디메틸아미노실란{Si[N(CH3)2]3H, 약칭: 3DMAS} 가스, 테트라키스디메틸아미노실란{Si[N(CH3)2]4, 약칭: 4DMAS} 가스, 비스디에틸아미노실란{Si[N(C2H5)2]2H2, 약칭: BDEAS} 가스, 비스터셔리부틸아미노실란{SiH2[NH(C4H9)]2, 약칭: BTBAS} 가스 등의 할로겐기 비함유의 아미노계(아민계)실란 원료 가스를 이용할 수 있다.
또한 예컨대 전술한 실시 형태에서는 반응 가스로서 NH3 가스를 이용하는 예에 대해서 설명했다. 하지만 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 반응 가스로서는 NH3 가스 외에 디아젠(N2H2) 가스, 히드라진(N2H4) 가스, N3H8 가스 등의 질화수소계 가스나, 이들의 화합물을 포함하는 가스 등을 이용할 수 있다. 또한 반응 가스로서는 트리에틸아민[(C2H5)3N, 약칭: TEA) 가스, 디에틸아민[(C2H5)2NH, 약칭: DEA] 가스, 모노에틸아민(C2H5NH2, 약칭: MEA) 가스 등의 에틸아민계 가스나, 트리메틸아민[(CH3)3N, 약칭: TMA] 가스, 디메틸아민[(CH3)2NH, 약칭: DMA] 가스, 모노메틸아민(CH3NH2, 약칭: MMA) 가스 등의 메틸아민계 가스 등을 이용할 수 있다.
또한 예컨대 전술한 실시 형태에서는 SiN막 등의 실리콘 함유막을 형성하는 예에 대해서 설명했다. 하지만 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 본 발명은 웨이퍼(200) 상에 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 탄탈(Ta), 니오브(Nb), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등의 금속 원소를 포함하는 막, 즉 금속계 막을 형성하는 경우에도 바람직하게 적용 가능하다.
즉 본 발명은 반도체 원소나 금속 원소 등의 소정 원소를 포함하는 막을 형성하는 경우에 바람직하게 적용할 수 있다.
또한 전술한 실시 형태에서는 웨이퍼(200) 상에 막을 퇴적시키는 예에 대해서 설명했다. 하지만 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 웨이퍼(200) 상에 형성된 막 등에 대하여 산화 처리, 확산 처리, 어닐링 처리, 에칭 처리 등의 처리를 수행하는 경우에도 바람직하게 적용 가능하다.
또한 실시예에서는 뱃치 처리의 종형 기판 처리 장치에 대해서 설명했지만 이에 한정되지 않고, 뱃치 처리의 횡형(橫型) 기판 처리 장치에 적용할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 기판 처리 장치와 같은 반도체 웨이퍼를 처리하는 반도체 제조 장치 등에 한정되지 않고, 유리 기판을 처리하는 LCD(Liquid Crystal Display) 제조 장치에도 적용할 수 있다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 형태에 대해서 부기한다.
(부기 1)
본 발명의 일 형태에 따르면, 기판 수용기(포드)가 재치되는 복수의 재치부; 상기 재치부를 구동하는 구동부; 상기 포드의 상기 재치부로의 반입과 상기 포드의 상기 재치부로부터의 반출을 수행하는 반송 기구를 포함하는 포드 반송 장치(캐리어 로더); 및 상기 캐리어 로더 암을 초기 위치에서 움직이지 않고 상기 반송 기구의 지지부를 승강시키는 것에 의해 상기 포드를 상기 재치부로부터 상기 캐리어 로더의 지지부에 수도하도록 상기 구동부와 상기 캐리어 로더를 제어하는 제어부;를 구비한 기판 처리 장치가 제공된다.
(부기 2)
부기 1의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 상기 캐리어 로더의 가동 영역의 상부에 상기 포드를 수납하는 가동 선반(엑스트라 선반)을 구비하고, 상기 제어부는 이 선반의 상기 재치부를 승강(상하 방향에 구동, 또는 상하 슬라이드)시켜서 상기 캐리어 로더에 대하여 상기 포드의 수도를 수행하도록 구성된다.
(부기 3)
부기 1 또는 부기 2의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 제1 스테이지(OHT 스테이지)와 제2 스테이지(AGV 스테이지) 사이에 상기 포드를 수납하는 가동 선반(서브 선반)을 설치하고, 상기 제어부는 이 가동 선반의 상기 재치부를 수평 이동(수평 방향에 구동, 또는 수평 슬라이드)시켜서 상기 캐리어 로더에 대하여 상기 포드의 수도를 수행하도록 구성된다.
(부기 4)
부기 2 또는 부기 3의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 상기 가동 선반의 재치부에는 상기 포드를 복수의 점에서 지지하는 제1 돌부가 설치되고, 상기 캐리어 로더의 상기 지지부에는 상기 포드를 복수의 점에서 지지하는 제2 돌부가 설치되도록 구성된다.
(부기 5)
부기 2 또는 부기 3의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 상기 가동 선반의 노치부는 상기 캐리어 로더가 상기 포드를 들어 올렸을 때(떠 올렸을 때), 또는 상기 포드를 상기 재치부에 강하시켰을 때 상기 캐리어 로더의 지지부와 상기 가동 선반의 재치부가 간섭하지 않도록 구성된다.
(부기 6)
부기 5의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 상기 노치부의 단면적은 상기 캐리어 로더의 상기 반송 기구(의 지지부)의 단면적보다 크고, 상기 가동 선반의 재치부의 단면적보다 크게 구성된다.
(부기 7)
부기 1의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 상기 제어부는 상기 재치부 및 상기 캐리어 로더의 지지부를 각각 수도 가능한 위치 및 수도 대기 위치로 이동시키도록 상기 캐리어 로더 및 상기 재치부를 제어하도록 구성된다.
(부기 8)
부기 7의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 상기 제어부는 상기 캐리어 로더를 수도 대기 위치로 이동시키면서 상기 가동 선반을 수도 가능한 수도 위치로 이동시키고, 상기 캐리어 로더를 상기 수도 위치의 상방 또는 하방로 이동시키고, 상기 가동 선반으로부터 상기 포드를 수취하거나 또는 상기 가동 선반에 상기 포드를, 상기 캐리어 로더를 수도 퇴피 위치로 이동시키는 시퀀스를 실행하도록 제어된다.
(부기 9)
본 발명의 다른 형태에 따르면, 광체를 처리 영역과 포드를 격납하는 격납 영역으로 구분하고, 상기 격납 영역에는, 상기 포드가 출입하는 반입반출구 재치대(I/O 스테이지); 상기 포드가 보관되는 회전식 보관 선반; 상기 I/O 스테이지와 회전식 보관 선반 사이에 위치하는 캐리어 로더; 상기 캐리어 로더 직상에 위치하는 개소(箇所)에 설치된 선반; 상기 선반의 재치부를 상하 방향으로 구동하는 구동부; 및 상기 캐리어 로더의 재치부를 움직이지 않고 상기 선반과 상기 캐리어 로더 사이에 상기 포드를 수도하도록 상기 구동부 및 상기 카세트 로더를 제어하는 제어부;가 각각 설치된 기판 처리 장치가 제공된다.
(부기 10)
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 광체를 처리 영역과 포드를 격납하는 격납 영역으로 구분하고, 상기 격납 영역에는, 상기 포드가 출입하는 I/O 스테이지; 상기 포드가 보관되는 회전식 보관 선반; 상기 I/O 스테이지와 상기 회전식 보관 선반 사이에 위치하는 캐리어 로더; 상기 I/O 스테이지 사이에 설치된 가동 선반; 상기 선반의 재치부를 수평 방향으로 구동하는 구동부; 및 상기 캐리어 로더의 지지부를 움직이지 않고 상기 가동 선반과 상기 캐리어 로더 사이에서 상기 포드를 수도하도록 상기 구동부 및 상기 캐리어 로더를 제어하는 제어부;가 각각 설치된 기판 처리 장치가 제공된다.
(부기 11)
부기 9 또는 부기 10의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 상기 제어부는 상기 캐리어 로더를 수도 대기 위치로 이동시키면서 상기 가동 선반을 수도 가능한 수도 위치로 이동시키고, 상기 캐리어 로더의 지지부를 수도 가능한 위치의 상방 또는 하방으로 이동시키고, 상기 가동 선반으로부터 상기 포드를 수취하고, 상기 캐리어 로더를 수도 퇴피 위치에 돌아가도록 제어하도록 구성된다.
(부기 12)
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 캐리어 로더를 수도 대기 위치로 이동시키면서 가동 선반을 수도 가능한 수도 위치로 이동시키는 공정; 상기 캐리어 로더의 지지부를 초기 위치에서 움직이지 않고 상기 캐리어 로더를 상기 수도 위치의 상방 또는 하방으로 이동시키고, 상기 가동 선반으로부터 상기 포드를 수취하거나 또는 상기 가동 선반에 상기 포드를 수도하는 공정; 및 상기 캐리어 로더를 수도 퇴피 위치로 이동시키는 공정;을 포함하는 포드 반송 방법이 제공된다.
(부기 13)
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 캐리어 로더를 수도 대기 위치로 이동시키면서 가동 선반을 수도 가능한 수도 위치로 이동시키는 순서; 상기 캐리어 로더의 지지부를 초기 위치에서 움직이지 않고 상기 캐리어 로더를 상기 수도 위치의 상방 또는 하방으로 이동시키고, 상기 가동 선반으로부터 상기 포드를 수취하거나 또는 상기 가동 선반에 상기 포드를 수도하는 순서; 및 상기 캐리어 로더와 상기 가동 선반이 각각 수도 퇴피 위치에 돌아가는 순서;를 포함하는 시퀀스(프로그램) 및 상기 시퀀스(프로그램)가 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
(부기 14)
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 기판 수용기(포드)가 재치되는 재치부와 상기 재치부를 구동하는 구동부를 구비한 동작 유닛(가동 선반); 상기 포드의 상기 재치부로의 반입과 상기 포드의 상기 재치부로부터의 반출을 수행하는 반송 기구를 포함하는 포드 반송 장치(캐리어 로더); 및 상기 캐리어 로더의 지지부를 움직이지 않고 상기 반송 기구를 승강시키는 것에 의해 상기 포드를 상기 재치부로부터 상기 캐리어 로더의 지지부에 수도하거나 또는 상기 포드를 상기 캐리어 로더의 지지부로부터 상기 재치부에 수도하도록 상기 구동부와 상기 캐리어 로더를 제어하는 제어부; 를 구비한 기판 수용기 반송 시스템이 제공된다.
(부기 15)
부기 14의 기판 수용기 반송 시스템으로서, 바람직하게는 상기 기판 수용기(포드)가 상기 재치부에 있는지의 여부를 검지하는 센서(포드 유무 센서)를 구비하고, 상기 제어부는 상기 센서에 의해 검지되지 않은 상기 재치부의 구동을 생략하도록 상기 구동부를 제어하도록 구성된다.
(부기 16)
부기 14의 기판 수용기 반송 시스템으로서, 바람직하게는 상기 제어부는 상기 재치부를 원위치에서 상기 포드의 수도 가능한 수도 위치로 이동하도록 상기 구동부를 제어하도록 구성된다.
(부기 17)
부기 14의 기판 수용기 반송 시스템으로서, 바람직하게는 상기 제어부는 상기 캐리어 로더의 지지부를 움직이지 않고 상기 캐리어 로더를 상방 또는 하방으로 이동시키고, 상기 포드의 상기 재치부로의 재치, 또는 상기 포드의 상기 캐리어 로더의 지지부로의 재치를 수행하도록 상기 캐리어 로더를 제어하도록 구성된다.
(부기 18)
부기 16의 기판 수용기 반송 시스템으로서, 바람직하게는 상기 제어부는 상기 캐리어 로더의 암을 신축하지 않고 상기 지지부를 초기 위치에 고정한 상태에서 상기 캐리어 로더를 승강하도록 구성된다.
(부기 19)
부기 14의 기판 수용기 반송 시스템으로서, 바람직하게는 상기 재치부에는 상기 포드를 복수의 점에서 지지하는 제1 돌부가 설치되고, 상기 캐리어 로더의 상기 지지부에는 상기 포드를 복수의 점에서 지지하는 제2 돌부가 설치되도록 구성된다.
(부기 20)
부기 14의 기판 수용기 반송 시스템으로서, 바람직하게는 상기 가동 선반의 노치부는 상기 캐리어 로더가 상기 포드를 들어 올렸을 때(떠 올렸을 때), 또는 상기 포드를 상기 재치부에 강하시켰을 때 상기 캐리어 로더의 지지부와 상기 재치부가 간섭하지 않도록 구성된다.
(부기 21)
부기 20의 기판 처리 장치로서, 바람직하게는 상기 노치부의 단면적은 상기 캐리어 로더의 상기 반송 기구(의 지지부)의 단면적보다 크고, 상기 가동 선반의 재치부의 단면적보다 크게 구성된다.
(부기 22)
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 기판 수용기(포드)가 재치되는 재치부; 및 상기 재치부를 상기 기판 수용기(포드)가 수납되는 위치인 원위치와 상기 기판 수용기(포드)의 수도 가능한 위치인 수도 위치 사이를 구동시키는 구동부;를 구비한 동작 유닛(가동 선반)으로서, 상기 포드의 상기 가동 선반으로의 반입 또는 상기 포드의 상기 가동 선반으로부터의 반출을 수행할 때 상기 재치부가 상기 원위치에서 상기 포드의 수도 가능한 수도 위치로 이동되도록 구성되는 동작 유닛이 제공된다.
(부기 23)
부기 19의 동작 유닛으로서, 바람직하게는 상기 기판 수용기(포드)가 상기 원위치에 재치되는지의 여부를 검지하는 센서(포드 유무 센서)를 더 구비하고, 상기 구동부는 상기 센서에 의해 검지되지 않은 상기 재치부의 구동을 생략하도록 구성된다.
(부기 24)
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 기판 수용기(포드)가 재치되는 지지부를 포함하고, 상기 포드의 상기 재치부로의 반입과 상기 포드의 상기 재치부로부터의 반출을 수행하는 반송 기구; 및 상기 반송 기구를 승강시키는 승강부(보트 엘리베이터);를 포함하는 포드 반송 장치(캐리어 로더)로서, 상기 캐리어 로더의 지지부를 움직이지 않고(초기 위치에 고정한 상태에서) 상기 지지부를 승강시키는 것에 의해 상기 포드를 상기 재치부로부터 상기 캐리어 로더의 지지부에 수도하도록 구성되는 포드 반송 장치가 제공된다.
기판 처리 장치에 관하여 제품 기판의 처리 매수의 변경에 대응 가능한 구성을 포함하는 기판 처리 장치에 적용된다.
100: 기판 처리 장치 105: 회전식 포드 선반(회전식 보관 선반)
114: 로드 포트 114a: OHT 스테이지(제1 스테이지)
114b: AGV 스테이지(제2 스테이지) 131: 가동 선반(엑스트라 선반)
132: 가동 선반(서브 선반) 200: 웨이퍼
240: 컨트롤러

Claims (19)

  1. 기판 수용기가 재치되는 지지부와, 상기 지지부를 승강시키는 승강부를 포함하는 반송 기구;
    기판 수용기가 재치되는 재치부와, 상기 지지부의 승강 범위 내외에 상기 재치부를 승강시키는 승강 구동부(驅動部)를 포함하는 보관부; 및
    상기 보관부의 상기 승강 구동부가 상기 재치부를 상기 지지부의 승강 범위 외로부터 승강 범위 내에 승강시키는 것에 의해, 상기 재치부와 상기 지지부 사이에서 기판 수용기를 수도(受渡)하도록 상기 반송 기구와 상기 보관부를 제어하는 제어부
    를 구비하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 보관부의 상기 재치부를 상하 방향으로 구동시켜서 상기 기판 수용기를 상기 반송 기구의 상기 지지부의 승강 범위 내외로 이동시키도록 구성되는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보관부는 상기 재치부가 원위치일 때 상기 지지부의 승강 범위 내의 상부에 설치되는 기판 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 보관부는 상기 재치부를 상하 방향으로 구동시켜서 상기 반송 기구에 대하여 상기 기판 수용기의 수도를 수행하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보관부의 재치부에는 상기 기판 수용기를 복수의 점에서 지지하는 제1 돌부가 설치되고,
    상기 반송 기구의 상기 지지부에는 상기 기판 수용기를 복수의 점에서 지지하는 제2 돌부가 설치되는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보관부의 노치부는, 상기 반송 기구가 상기 지지부를 개재하여 상기 기판 수용기를 들어 올렸을 때 또는 상기 기판 수용기를 상기 재치부에 강하시켰을 때, 상기 반송 기구의 상기 지지부와 상기 보관부의 상기 재치부가 간섭하지 않도록 구성되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노치부의 단면적은 상기 반송 기구의 상기 지지부의 단면적보다 크게 구성되는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 노치부의 단면적은 상기 보관부의 상기 재치부의 단면적보다 크게 구성되는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보관부의 재치부에는 상기 기판 수용기의 유무를 검출하는 센서가 더 설치되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 보관부의 상기 재치부를 상기 반송 기구의 상기 지지부의 승강 범위 내에 이동시키는 것과 함께 상기 반송 기구의 상기 지지부를 수도 가능한 위치에 이동시키도록, 상기 반송 기구 및 상기 재치부를 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판 수용기를 수도하는 수도 위치에 상기 보관부의 상기 재치부를 이동시키고, 상기 반송 기구를 상기 수도 위치의 하방(下方) 또는 상방(上方)에 이동시키고, 상기 재치부로부터 상기 기판 수용기를 수취하거나 혹은 상기 재치부에 상기 기판 수용기를 수도하고, 상기 반송 기구를 수도하여 대피 위치에 이동시키고, 상기 재치부를 원위치로 되돌리는 시퀀스를 실행하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 반송 기구는 신축에 의해 상기 지지부를 이동시키는 신축부를 더 포함하고,
    상기 반송 기구의 상기 지지부를 상기 신축부가 축소된 상태의 초기 위치에 보지(保持)한 상태에서, 상기 보관부와의 사이에서 상기 기판 수용기를 수도하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 지지부를 상기 신축부의 신축 동작 없이 고정된 상태에서 상기 반송 기구를 승강시키는 것에 의해 상기 반송 기구의 상기 재치부와 상기 지지부 사이에서 상기 기판 수용기를 수도하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 재치부를 수도 가능한 수도 위치에 이동시키고, 상기 반송 기구를 상기 수도 위치의 하방 또는 상방에 이동시키고, 상기 재치부로부터 상기 기판 수용기를 수취하거나 혹은 상기 재치부에 상기 기판 수용기를 수도하고, 상기 반송 기구를 수도하여 대피 위치에 이동시키도록 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    기판을 처리하는 처리 영역과 기판 수용기를 반송하는 반송 영역으로 구분하도록 구성되는 광체(筐體)를 더 포함하고,
    상기 반송 기구는 상기 반송 영역 내에 배치되는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판 수용기가 출입하는 로드 포트; 및 상기 기판 수용기가 보관되는 회전식 보관부를 더 포함하고,
    상기 반송 기구는, 상기 로드 포트 및 상기 회전식 보관부 중 적어도 어느 하나는 상기 로드 포트와 상기 회전식 보관부 사이의 상기 반송 영역 내의 상기 반송 기구와 상기 기판 수용기의 수도가 가능하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 반송 기구는 상기 지지부를 이동시키는 신축부를 더 포함하고,
    상기 신축부에 의해 상기 지지부를 동작시켜서 상기 반송 기구와 상기 로드 포트 사이 또는 상기 반송 기구와 상기 회전식 보관부 사이에서 상기 기판 수용기의 수도를 수행하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  18. 기판을 반송하는 공정과, 기판을 처리하는 기판 처리 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 기판을 반송하는 공정은, 기판 수용기가 재치되는 지지부와, 상기 지지부를 승강시키는 승강부를 포함하는 반송 기구; ?? 기판 수용기가 재치되는 재치부와, 상기 지지부의 승강 범위 내외로 상기 재치부를 승강시키는 승강 구동부를 포함하는 보관부; 사이에서 상기 기판 수용기를 반송하는 공정을 포함하고,
    상기 기판 수용기를 반송하는 공정에서는, 상기 보관부의 상기 승강 구동부가 상기 재치부를 상기 지지부의 승강 범위 외로부터 승강 범위 내로 승강시키는 것에 의해 상기 재치부와 상기 지지부 사이에서 기판 수용기를 수도하는 공정을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 기판 수용기가 재치되는 지지부와, 상기 지지부를 승강시키는 승강부를 포함하는 반송 기구; 기판 수용기가 재치되는 재치부와, 상기 지지부의 승강 범위 내외로 상기 재치부를 승강시키는 승강 구동부를 포함하는 보관부; 및 상기 승강 구동부와 상기 반송 기구를 제어하는 제어부를 구비한 기판 처리 장치에서 실행되는 기록 매체에 기록된 프로그램으로서,
    상기 보관부의 상기 승강 구동부가 상기 재치부를 상기 지지부의 승강 범위 외로부터 승강 범위 내로 승강시키는 것에 의해 상기 재치부와 상기 지지부 사이에서 기판 수용기를 수도하는 순서를 상기 제어부에 실행시키는 기록 매체에 기록된 프로그램.
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