KR102222872B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102222872B1
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다케히로 신도
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기판 처리 장치의 풋프린트의 증대를 억제하는 것을 목적으로 한다. 다각형의 반송실과, 기판의 반송구를 통해서 상기 반송실과 접속되는 처리실과, 상기 반송실에 배치되고, 상기 반송구를 통해서 기판을 상기 반송실과 상기 처리실의 사이에서 반송하는 반송 기구를 갖고, 상기 반송실과 상기 처리실은, 평면으로 보아 겹치는 영역을 갖는 기판 처리 장치가 제공된다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함)에 대하여 성막, 에칭 등의 진공 처리를 행하는 기판 처리 장치에서는, 생산성을 높이기 위해서 복수의 처리 모듈이 마련되고, 각 처리 모듈에서 진공 분위기 하에서 웨이퍼가 처리된다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).
복수의 처리 모듈에는, 기판을 반송하는 진공 반송 모듈이 접속되고, 진공 반송 모듈과 대기 반송 모듈의 사이에는 대기 분위기와 진공 분위기를 전환하는 복수의 로드 로크 모듈이 마련된다.
진공 반송 모듈에는, 다관절 암을 갖는 반송 기구 및 슬라이드 기구가 마련되어 있다. 반송 기구는, 슬라이드 기구에 의해 진공 반송 모듈 내를 슬라이드하여, 복수의 처리 모듈과 진공 반송 모듈의 사이 및 진공 반송 모듈과 로드 로크 모듈의 사이에서 웨이퍼의 반송을 행한다.
일본 특허 공개 제2012-216614호 공보 일본 특허 공개 제2016-25168호 공보
그런데, 슬라이드 기구에는 그리스가 칠해져 있다. 이 때문에, 반송 기구의 다관절 암에 의해 처리 모듈에 웨이퍼를 반송할 때, 그리스가 처리 모듈의 내부에 혼입되어, 처리실을 오염시키는 원인의 하나가 된다. 또한, 진공 반송 모듈에 슬라이드 기구를 마련하면, 진공 반송 모듈이 커져, 기판 처리 장치 전체의 풋프린트가 증대된다.
이에 반해, 슬라이드 기구를 마련하지 않고 복수의 처리실에 웨이퍼를 반송하려고 하면, 다관절 암의 전체 길이를 길게 할 필요가 있다. 이에 의해서도 진공 반송 모듈이 커져, 기판 처리 장치의 풋프린트가 증대된다. 다관절 암의 암수를 증가시키고, 각 암의 길이를 짧게 하는 것도 생각할 수 있지만, 그렇게 하면 다관절 암의 동작이 복잡해짐과 함께, 암과 관절의 접속 개소가 많아져, 얇게 형성된 웨이퍼의 반송구를 포크가 통과할 수 없게 되어, 처리 모듈 내에 웨이퍼를 반송할 수 없는 경우가 발생한다.
상기 과제에 대하여, 일 측면에서는, 본 발명은 기판 처리 장치의 풋프린트의 증대를 억제하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 일 양태에 의하면, 다각형의 반송실과, 기판의 반송구를 통해서 상기 반송실과 접속되는 처리실과, 상기 반송실에 배치되고, 상기 반송구를 통해서 기판을 상기 반송실과 상기 처리실의 사이에서 반송하는 반송 기구를 갖고, 상기 반송실과 상기 처리실은, 평면으로 보아 겹치는 영역을 갖는 기판 처리 장치가 제공된다.
일 측면에 의하면, 기판 처리 장치의 풋프린트의 증대를 억제할 수 있다.
도 1a는 반송 기구의 일례를 도시하는 도면이다.
도 1b는 반송 기구의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 평면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4a는 일 실시 형태에 따른 반송 기구의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 일 실시 형태에 따른 반송 기구의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 변형예에 관한 기판 처리 장치의 평면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 변형예에 관한 반송 기구의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 다른 변형예에 관한 기판 처리 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복된 설명을 생략한다.
[반송 기구의 동작]
먼저, 본 실시 형태에 따른 반송 기구의 동작에 대해서 설명하기 전에, 도 1a 및 도 1b를 참조하여, 통상의 기판 처리 장치에서의 반송 기구의 동작에 대해서 설명한다. 여기에서는, 일례로서 기판 처리 장치에서 4개의 처리 모듈(4)이 반송 모듈(99)을 사이에 두고 2개씩 대향해서 배치되어 있는 구성을 설명하지만, 처리 모듈(4)의 수는 이것에 제한되지 않는다.
도 1a의 (a)에서, 상단의 도면은 기판 처리 장치의 상면(평면)을 나타내고, 하단의 도면은 그 측면을 나타낸다. 반송 모듈(99)의 내부에는, 다관절 암을 갖는 반송 기구(6)가 마련되어 있다. 반송 기구(6)는, 기초부(60)에 의해 지지되어 있다.
다관절 암은, 제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63)을 갖는다. 제3 암(63) 상에는 2매의 웨이퍼(W)가 보유 지지되어 있지만, 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 매수는 이에 한정되지 않고, 1매이어도 되고, 복수매이어도 된다.
제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63) 각각은, 회전(선회) 및 진퇴 가능하게 접속되어 있다. 이에 의해, 반송 기구(6)는, 각 암을 동작시켜 웨이퍼(W)를 미리 결정된 처리 모듈(4)로 반송한다. 도 1a의 (a-1) 및 (b-1)에 도시하는 예에서는, 각 암의 동작에 의해, 제3 암(63)이, 반송구(42)를 통해서 도 1a의 (a-1)의 좌측 하방에 배치된 처리 모듈(4)에 진입하여, 미처리 웨이퍼(W)를 처리 모듈(4)의 소정 위치에 적재하고, 제3 암(63)을 처리 모듈(4)로부터 퇴출한다. 해당 웨이퍼(W)에 미리 결정된 처리가 실행된 후, 도 1a의 (a-2) 및 (a-3)에 도시하는 바와 같이, 제3 암(63)이, 반송구(42)로부터 진입해서 처리 후의 웨이퍼(W)를 반출하고, 모든 암이 반송 모듈(99) 내에 수용된다. 또한, 도 1a의 (a-3)에서는, 제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63)이 평면으로 보아 하나로 절첩되어 있다. 본 명세서에서는, 제3 암(63)이 도 1a의 (a-3)에 도시하는 반송 모듈(99)의 내벽의 폭(W3) 방향에 평행한 상태, 또는 제3 암(63)이 후술하는 도 4b의 (c-4)에 도시하는 반송 모듈(9)의 내벽의 폭(W1) 방향에 평행한 상태를 「평행 상태」로 한다. 또한, 도 1a의 (a-3)에 도시하는 바와 같이, 제3 암(63)의 기단부로부터 선단부의 연장 상의 가장 외측의 웨이퍼(W)의 선단까지의 길이를 「L」로 한다. 길이 L은, 반송 모듈(99)의 내벽의 폭(W3)보다도 작고, 반송 모듈(9)의 내벽의 폭(W1)보다도 크다.
도 1a에 이어지는 도 1b에서는, 반송 기구(6)는, 웨이퍼(W)를 다음의 처리 모듈(4)로 반송한다. 도 1b의 (a-4) 및 (a-5)에 도시하는 반송의 경우, 반송 기구(6)는, 제3 암(63)의 선단부를 도 1a의 (a-1)의 상태와 역방향을 향하게 한다. 구체적으로는, 도 1b의 (a-4)에 도시하는 바와 같이, 반송 기구(6)는, 제2 암(62)과 제3 암(63)을 반시계 방향으로 회전시켜, 제3 암(63)의 선단부가 역방향이 되도록 한다. 이어서, 반송 기구(6)는, 도 1b의 (a-5)의 상태로 천이시켜, 반송구(42)를 통해서 도면의 우측 상단의 처리 모듈(4)에 제3 암(63)을 진입시켜, 웨이퍼(W)를 반송한다.
한편, 도 1b의 (a-6) 및 (a-7)에 도시하는 반송의 경우, 반송 기구(6)는, 제3 암(63)의 선단부를, 반송 모듈(99)의 좌측의 긴 변에 나란히 배치된 2개의 처리 모듈(4)의 한쪽으로부터 다른쪽(여기에서는, 도면의 좌측 하방으로부터 좌측 상단)의 반송구(42)로 이동시킨다.
도 1b에 도시하는 (a-4)→(a-5) 및 (a-6)→(a-7)의 어느 반송에서든, 제3 암(63)의 기단부로부터 선단부의 연장 상의 웨이퍼(W)의 선단까지의 길이 L이 반송 모듈(99)의 내벽의 폭(W3)보다도 작지 않으면, 제3 암(63)이 평행 상태로 되었을 때 반송 모듈(99)의 내벽과 웨이퍼(W)의 선단이 간섭하여, 웨이퍼(W)를 미리 결정된 처리 모듈(4)로 반송할 수 없다. 이 설계 상의 제약으로 인해 반송 모듈(99)의 가로 방향의 폭(W3)을 길이 L보다도 작게 할 수 없어, 기판 처리 장치의 풋프린트가 증대되는 결과로 되어 있었다. 이에 반해, 이하에서는, 풋프린트의 증대를 억제하는 것이 가능한 본 발명의 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에 대해서 설명한다.
또한, 이하의 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 반송 기구(6)의 설명에서는, 도 1a의 (a-3)에 도시하는 바와 같이, 각 암의 기단부로부터 선단부의 길이는 동등한 것으로 하고 있다.
[기판 처리 장치]
먼저, 도 2를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 구성의 일례에 대해서 설명한다. 도 2는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 평면의 일례를 도시하는 도면이다. 기판 처리 장치(1)는, 4개의 처리 모듈(4)과 반송 모듈(9)을 갖는다. 반송 모듈(9)은, 직사각형의 진공 반송실로 되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 육각형 등의 다각형이어도 된다.
처리 모듈(4)은, 직사각형의 진공 처리실로 되어 있고, 성막 처리, 에칭 처리, 애싱 처리 등이 행하여진다. 본 실시 형태에서는, 처리 모듈(4)은, 반송 모듈(9)의 양측에 대향해서 2개씩 배치되어 있다. 단, 처리 모듈(4)의 개수는 이에 한정하지 않고, 예를 들어 1 또는 복수이어도 된다. 또한, 처리 모듈(4)의 배치는 이에 한정하지 않고, 예를 들어 대향해서 배치되어 있지 않아도 된다.
각 처리 모듈(4)은, 웨이퍼(W)를 적재하기 위해 4개의 스테이지(S)를 가져, 4매의 웨이퍼(W)를 동시에 처리할 수 있다. 단, 처리 모듈(4) 내에서 동시에 처리 가능한 웨이퍼(W)의 매수는 4매에 한하지 않고, 1매나 복수이어도 된다.
반송 모듈(9)에는, 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 기구(6)가 마련되어 있다. 반송 기구(6)는, 반송구(42)를 통해서 반송 모듈(9)과 처리 모듈(4)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다. 반송 모듈(9)과 처리 모듈(4) 사이의 연통은, 게이트 밸브(41)의 개폐에 의해 제어된다.
반송 기구(6)는, 제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63a)을 갖는 다관절 암과, 다관절 암에 접속되는 기초부(60)를 갖는다. 기초부(60)는, 반송 모듈(9)의 긴 변측의 내벽에 인접 또는 근접해서 배치된다. 기초부(60)에는, 회전축(65)을 통해서 제1 암(61)의 기단부가 회전 가능하게 접속되어 있다. 제1 암(61)의 선단부에는, 회전축(66)을 통해서 제2 암(62)의 기단부가 회전 가능하게 접속되어 있다. 제2 암(62)의 선단부에는, 회전축(67)을 통해서 제3 암(63a)의 기단부가 회전 가능하게 접속되어 있다.
제3 암(63a)은, 길이 방향으로 2매의 웨이퍼(W)를 보유 지지할 수 있다. 단, 제3 암(63a)에 보유 지지 가능한 웨이퍼(W)의 매수는, 1매이어도 되고, 복수매이어도 된다. 제3 암(63a)은, 다관절 암의 선단에 위치하는 암이며, 포크의 일례이다.
제3 암(63a)이 2매의 웨이퍼(W)를 보유 지지할 수 있기 때문에, 반송 기구(6)는, 4개의 처리 모듈(4)과 반송 모듈(9)의 사이 및 반송 모듈(9)과 로드 로크 모듈(3A, 3B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 효율적으로 반송할 수 있다.
제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63a)은, 모터에 의해 회전축(65, 66, 67)을 통해서 각각 독립하여 회전한다. 또한, 제1 암(61)에 접속되는 회전축(65)은, 후술하는 승강 기구(68)에 의해 신축 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 다관절 암은 상하 방향으로 이동할 수 있다. 배기부(11)는, 반송 모듈(9)에 마련된 배기구(90)에 접속되어, 반송 모듈(9)의 내부를 소정 압력의 진공 분위기로 감압한다.
반송 모듈(9)의 짧은 변측에는, 2개의 로드 로크 모듈(3A, 3B)이 마련되어 있다. 로드 로크 모듈(3A, 3B)의 내부에는, 각각 2매의 웨이퍼(W)가 수평하게 배열하여 적재된다. 반송 모듈(9)은, 웨이퍼(W)의 반송구(34) 및 반송구(34)를 개폐하는 게이트 밸브(33)를 통해서 로드 로크 모듈(3A, 3B)에 접속된다. 로드 로크 모듈(3A, 3B)은, 반송구(34)와 대향하는 면에 있어서, 웨이퍼(W)의 반송구(32) 및 반송구(32)를 개폐하는 게이트 밸브(31)를 통해서, EFEM(2)(Equipment Front End Module)에 접속된다. EFEM(2)은, 대기압의 반송실이다.
로드 로크 모듈(3A, 3B)은, 반송 모듈(9)과 EFEM(2)의 사이에서 내부를 대기 분위기와 진공 분위기로 전환한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)를 대기측의 EFEM(2)으로부터 진공측의 반송 모듈(9)로 반송하거나, 진공측의 반송 모듈(9)로부터 대기측의 EFEM(2)으로 반송하거나 한다. 또한, 로드 로크 모듈(3A, 3B)의 개수는, 2개에 한하지 않고, 1개이어도 되고, 복수이어도 된다.
EFEM(2)에는, 반송 암(5)이 마련되어 있다. 반송 암(5)은, FOUP(20)와 로드 로크 모듈(3A, 3B)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. EFEM(2)은, 웨이퍼(W)를 반입하기 위한 로드 포트(7)를 갖고 있으며, FOUP(20)는 로드 포트(7)에 장착된다. 로드 포트(7)는 FIMS(Front-opening Interface Mechanical Standard) 규격에 따른 개폐 도어(21)를 갖고 있다. 개폐 도어(21)가 FOUP(20)에 마련된 덮개와 연결되어 이동함으로써, FOUP(20)와 EFEM(2)의 내부가 연통하여, 웨이퍼(W)의 전달이 가능하게 된다.
기판 처리 장치(1)는, 웨이퍼(W)의 반송이나 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 제어부(100)를 구비하고 있다. 제어부(100)는, 처리 모듈(4)에서의 성막 처리 등의 프로세스, 로드 로크 모듈(3A, 3B)에서의 분위기의 전환, 반송 기구(6)의 웨이퍼(W) 반송의 동작, 그 밖의 기판 처리 장치(1)의 동작을 제어한다.
제어부(100)는, CPU, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등을 갖는다. CPU는, RAM 등에 기억된 레시피에 설정된 수순에 따라, 처리 모듈(4)에서의 처리를 제어한다. 또한, CPU는, 반송 기구(6)의 다관절 암이나 반송 암(5)에 의한 웨이퍼(W)의 반송을 행하기 위한 프로그램을 RAM으로부터 판독해서 실행하고, FOUP(20), EFEM(2), 로드 로크 모듈(3A, 3B), 반송 모듈(9) 및 처리 모듈(4)간에서 웨이퍼(W)의 반송을 제어한다. 이 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되어, RAM에 인스톨된다.
도 2의 기판 처리 장치(1)의 구성은, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일례이며, 이것에 제한되지 않는다.
[반송 모듈]
이어서, 본 실시 형태에 따른 반송 모듈(9)에 대해서, 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은, 도 2의 A-A면에서 본 반송 모듈(9) 및 처리 모듈(4)의 단부면의 일례를 도시하는 도면이다. 설명의 편의상, 반송 모듈(9)의 내벽을 파선으로 나타내고 있다.
반송 모듈(9)은, 제1 반송실(9a)과, 제2 반송실(9b)과, 미리 결정된 높이에 단차부(9c)를 갖는다. 제1 반송실(9a)은 단차부(9c)의 상측에 위치하고, 제2 반송실(9b)은 단차부(9c)의 하측에 위치한다. 단차부(9c)의 상측의, 제1 반송실(9a)의 양측에 처리 모듈(4)이 배치되고, 처리 모듈(4)과 연통하는 반송구(42)가 제1 반송실(9a)의 벽면에 있다. 제1 반송실(9a)은, 게이트 밸브(41)의 개폐에 의해 반송구(42)를 통해서 처리 모듈(4)과의 연통이 제어된다. 처리 모듈(4) 사이에 있는 제1 반송실(9a)의 내벽의 폭을 「제1 폭(W1)」이라고 한다. 또한, 제1 폭(W1)과 동일 방향의 제2 반송실(9b)의 내벽의 폭을 「제2 폭(W2)」이라고 한다. 제1 폭(W1)은, 제2 폭(W2)보다도 작다. 이에 의해, 반송 모듈(9)과 처리 모듈(4)은, 도 3에 Ar로 나타내는 폭만큼 평면으로 보아 겹치는 영역을 갖는다.
제1 반송실(9a)과 제2 반송실(9b)은 연통한다. 기판 처리 장치(1)는, 반송 기구(6)를 제1 반송실(9a)과 제2 반송실(9b)의 사이에서 높이 방향으로 승강하는 승강 기구(68)를 갖는다(도 4a의 (d-1)을 참조).
[반송 모듈의 폭]
도 2로 돌아가서, 반송 모듈(9) 내의 이점쇄선 RA는, 다관절 암이 절첩된 상태에서의 제3 암(63a)의 선회 범위를 나타내고 있다. 제3 암(63a)의 선단에 웨이퍼(W)가 보유 지지되어 있는 상태에서는, 웨이퍼(W)는 제3 암(63a)의 선단보다도 앞으로 비어져나와 있는 상태가 통상의 상태이다. 따라서, 이점쇄선 RA는, 제3 암(63a)의 회전축(67)을 중심으로 제3 암(63a)을 회전시켰을 때 제3 암(63a)의 선단부의 연장 상으로 연장되는 웨이퍼(W)의 선단의 궤도를 나타낸다. 또한, 이점쇄선 RA로 나타내는 선회 반경은, 제3 암(63a)의 기단부의 회전축(67)으로부터 해당 암의 선단부의 연장 상의 웨이퍼(W)의 선단까지의 길이 L이 된다. 길이 L은, 제1 반송실(9a)의 제1 폭(W1)보다도 크고, 제2 반송실(9b)의 제2 폭(W2)보다도 작다(도 4b의 (c-4)를 참조).
[반송 모듈에서의 반송 기구의 동작]
이어서, 본 실시 형태에 따른 반송 모듈(9)에서의 반송 기구(6)의 동작의 일례에 대해서, 도 4a 및 도 4b를 참조하면서 설명한다. 도 4a에 있어서, 상단의 도면은 기판 처리 장치의 상면(평면)을 나타내고, 하단의 도면은 그 측면을 나타낸다.
도 4a의 (c-1) 및 (d-1)에 도시하는 예에서는, 제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63a)이 승강 기구(68)에 의해 제1 반송실(9a)까지 상승하고, 제3 암(63a)이, 반송구(42)를 통해서 도 4a의 (c-1)의 좌측 하방에 배치된 처리 모듈(4)에 진입하여, 미처리 웨이퍼(W)를 처리 모듈(4)의 소정 위치에 적재하고, 제3 암(63a)을 처리 모듈(4)로부터 퇴출한다. 해당 웨이퍼(W)에 미리 결정된 처리가 실행된 후, 도 4a의 (c-2) 및 (c-3)에 도시하는 바와 같이, 제3 암(63a)이, 반송구(42)로부터 진입해서 처리 후의 웨이퍼(W)를 반출하고, 제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63a)이 제1 반송실(9a) 내에 수용된다.
도 4a에 이어지는 도 4b에서는, 도 4b의 (c-4), (c-5) 및 (c-7)에서 제2 반송실(9b)만이 도시되고, 도 4b의 (c-6) 및 (c-8)에서 제1 반송실(9a) 및 제2 반송실(9b)이 도시되어 있다.
도 4b의 (c-4)에 도시하는 바와 같이, 제1 반송실(9a)의 제1 폭(W1)은, 길이 L보다도 작기 때문에, 도 1a의 (a-2)에 도시하는 바와 같이 제3 암(63a)이 평행 상태를 취할 수 없다. 그래서, 다관절 암은, 제1 반송실(9a)에서 제3 암(63a)을 제1 폭(W1)에 대하여 비스듬한 방향으로 기울여서 동작하여, 반송구(42)를 통해서 처리 모듈(4)에 웨이퍼(W)를 반입하거나, 처리 모듈(4)로부터 웨이퍼(W)를 반출하거나 한다.
또한, 제1 반송실(9a)에서 제3 암(63a)을 회전시키면, 제3 암(63a)이 평행 상태로 될 때 제1 반송실(9a)의 내벽과 웨이퍼(W)의 선단이 간섭한다. 그래서, 도 4b의 (c-4) 및 (d-2)에 도시하는 바와 같이, 승강 기구(68)에 의해 반송 기구(6)를 하강시켜, 제1 반송실(9a)로부터 제2 반송실(9b)에 수용한다.
도 4b의 (d-2)에 도시하는 바와 같이, 승강 기구(68)에 의해 반송 기구(6)를 하강시켜 반송 기구(6)를 제2 반송실(9b)에 수용한 후, 각 암을 회전시킨다. 이에 의해, 제2 반송실(9b)에서, 웨이퍼(W)를 반송 모듈(9)의 내벽에 간섭시키지 않고, 제3 암(63a)을 회전시킬 수 있다.
이에 의해, 반송 모듈(9)의 좌측을 향한 제3 암(63a)의 선단부를 좌측을 향한 채로 도면의 좌측 하방으로부터 좌측 상단으로 이동시키거나(도 4b의 (c-5)), 반송 모듈(9)의 좌측을 향한 제3 암(63a)의 선단부를 반전시킨 방향인 반송 모듈(9)의 우측으로 이동시킨다(도 4b의 (c-7)).
그리고, 제3 암(63a)을 평행 상태에 대하여 비스듬히 기울인 상태에서, 도 4b의 (d-3)에 도시하는 바와 같이, 승강 기구(68)에 의해 반송 기구(6)을 상승시켜, 제2 반송실(9b)로부터 제1 반송실(9a)에 수용한다. 이것에 의하면, 제3 암(63a)를 평행 상태에 대하여 비스듬히 기울이고 있기 때문에, 예를 들어 도 4b의 (c-6)에 도시하는 바와 같이, 길이 L이 제1 폭(W1)보다도 커도, 반송 기구(6)를 제1 반송실(9a)에 수용할 수 있다. 이와 같이 하여 도 4b의 (c-6) 및 (c-8)에 도시하는 바와 같이, 제3 암(63a)을 평행 상태에 대하여 비스듬히 기울인 상태에서, 제1 반송실(9a)의 반송구(42)로부터 진입시켜, 웨이퍼(W)를 후속하는 처리 모듈(4)에 적재하고, 제3 암(63)을 처리 모듈(4)로부터 퇴출한다.
반송 기구(6)의 다관절 암의 동작은, 제어부(100)에 의해 제어된다. 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의하면, 반송 모듈(9)의 폭 치수를, 높이 방향으로 상이하게 하여, 폭 치수가 비교적 큰 하부 영역인 제2 반송실(9b)에서 다관절 암을 선회시키고, 폭 치수가 비교적 작은 상부 영역인 제1 반송실(9a)에서 다관절 암을 기울이면서 이동시켜, 암의 신축 동작을 행하여, 웨이퍼(W)를 반송한다.
이에 의하면, 도 3에 도시하는 반송 모듈(9)의 단차부(9c)에 의해, 제1 반송실(9a)의 제1 폭(W1)을 제2 반송실(9b)의 제2 폭(W2)보다도 작게 할 수 있다. 이에 의해, 반송 모듈(9)과 처리 모듈(4)은, Ar의 폭만큼 평면으로 보아 겹치는 영역을 갖고, 처리 모듈(4)을 (W2-W1)의 폭만큼 내측에 배치할 수 있다. 그 결과, 기판 처리 장치(1)의 풋프린트의 증대를 억제할 수 있다.
또한, 제2 반송실(9b)에서는, 제3 암(63a)을 회전시키는 동작과 함께, 그 이외의 동작(각 암을 직진이나 후퇴시키는 동작)을 행해도 된다. 제1 반송실(9a)에서는, 제3 암(63a)을 회전해서 평행 상태로 하는 동작을 행할 수는 없지만, 그 이외의 동작을 행할 수 있다.
이상에서는, 제3 암(63a)의 방향을 도 4b의 (c-4)의 상태와 동일한 방향에서, 제3 암(63a)의 선단부를 상이한 방향을 향하게 하는 동작(도 4b의 (c-5)) 및 제3 암(63a)의 방향을 도 4b의 (c-4)의 상태에 대하여 반전시킨 방향으로 하는 동작(도 4b의 (c-7))의 어느 경우든, 제1 반송실(9a)에서 제3 암(63a)을 회전시키려고 하면, 제3 암(63a)이 평행 상태로 될 때 제1 반송실(9a)의 내벽과 웨이퍼(W)의 선단이 간섭하는 것을 설명하였다.
단, 반송 기구(6)를 상승시킨 위치에서의 다관절 암과 제1 반송실(9a)의 내벽의 간섭에 대해서는, 제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63a)의 적어도 어느 하나의 기단부에 있어서도 일어날 수 있다. 예를 들어, 제1 암(61)이 회전축(65)을 중심으로 회전할 때 제1 암(61)의 기단부와, 기초부(60)에 인접하는 제1 반송실(9a)의 내벽이 간섭하는 경우가 있다. 제2 암(62) 및 제3 암(63a)에 대해서도 마찬가지이다. 이 경우에도, 제2 반송실(9b)에서 제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63a)을 회전시킴으로써, 제1 암(61), 제2 암(62) 및 제3 암(63a) 중의 적어도 어느 것인가의 기단부와 제1 반송실(9a)의 내벽의 간섭을 피할 수 있다.
한편, 제1 반송실(9a)의 긴 변 또는 동일 변에 나란히 배치된 2개의 처리 모듈(4)의 한쪽으로부터 다른 쪽의 반송구(42)에 제3 암(63a)의 선단부를 향하게 하는 동작은, 제1 반송실(9a)의 내벽과 간섭하지 않고 제1 암(61) 및 제2 암(62)을 크게 선회하여, 제1 반송실(9a)의 내벽에 접촉시키지 않고, 제3 암(63a)의 선단부를 반송구(42)를 향하게 할 수 있는 경우에만, 도 4b의 (d-2) 및 (d-3)의 승강 동작이 불필요하게 되어, 모두 제1 반송실(9a)에서 행하는 것이 가능하다.
[변형예]
이어서, 본 실시 형태의 변형예에 관한 기판 처리 장치(1A) 및 반송 기구(6A)의 일례에 대해서, 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태의 변형예에 관한 기판 처리 장치(1A)의 평면의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6은, 본 실시 형태의 변형예에 관한 반송 기구(6A)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 변형예에 관한 기판 처리 장치(1A)는, 처리 모듈(4)이 6개 있는 점과, 다관절 암이 4개의 암으로 구성되는 점에서, 도 2에 도시하는 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1)와 상이하고, 그 이외의 구성은 도 2의 기판 처리 장치(1)와 동일하다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 암(62)의 선단부에는, 제3 암(63a)의 기단부 및 제4 암(63b)의 기단부가 회전축(67)을 통해서 회전 가능하게, 서로 높이 방향으로 간극을 사이에 두고 접속되어 있다.
제3 암(63a) 및 제4 암(63b) 중, 상단측을 제3 암(63a)으로 하고, 하단측을 제4 암(63b)으로 한다. 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)은, 동일 구성이며, 회전축(67)을 중심으로 서로 독립하여 선회한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 제3 암(63a)의 기단부로부터 선단부의 연장 상의 가장 외측의 웨이퍼(W)의 선단까지의 길이를 「L」라 한다. 제4 암(63b)의 기단부로부터 선단부의 연장 상의 가장 외측의 웨이퍼(W)의 선단까지의 길이도 「L」이 된다.
제3 암(63a) 및 제4 암(63b)은, 각각 길이 방향으로 복수매의 웨이퍼(W)를 적재하는 것이 가능하다. 본 변형예에서는, 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)은, 각각 2매의 웨이퍼(W)를 보유 지지한다.
따라서, 본 변형예에서는, 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)은, 양 암에 의해 최대 웨이퍼(W)를 4매 보유 지지할 수 있다. 이에 의해, 반송 기구(6)는, 6개의 처리 모듈(4)과 반송 모듈(9)의 사이 및 반송 모듈(9)과 로드 로크 모듈(3A, 3B)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 효율적으로 행할 수 있다.
단, 도 5의 기판 처리 장치(1A)의 구성은, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일례이며, 이것에 제한되지 않는다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 본 변형예에 관한 반송 기구(6A)에서는, 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)의 길이를, 제1 암(61) 및 제2 암(62)의 길이보다도 작게 구성한다. 그리고, 본 변형예에서는, 도 6에 도시하는 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)의 기단부로부터 선단부의 연장 상의 가장 외측의 웨이퍼(W)의 선단까지의 길이 L은, 제1 폭(W1)보다도 작다. 또한, 제1 암(61)의 기단부로부터 선단부까지의 길이 L2는, 제1 폭(W1)보다도 크고, 제2 폭(W2)보다도 작다.
이러한 구성에 있어서, 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)은, 제1 반송실(9a)에서 수용 및 선회 가능하다. 한편, 제1 암(61) 및 제2 암(62)은, 제1 반송실(9a)에서 수용 및 선회할 수는 없고, 제2 반송실(9b)에서 수용 및 선회 가능하다.
따라서, 본 변형예에서는, 제1 반송실(9a)은, 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)을 수용한다. 한편, 제2 반송실(9b)은, 제1 암(61) 및 제2 암(62)을 수용한다. 또한, 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)은, 다관절 암의 선단에 위치하는 포크의 일례이다.
이에 의해, 본 변형예에서는, 제2 반송실(9b)에서 제1 암(61) 및 제2 암(62)을 선회 및 진퇴시키고, 제1 반송실(9a)에서 제3 암(63a) 및 제4 암(63b)을 선회 및 진퇴시켜, 제3 암(63a) 및 제4 암(63b) 상의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(4)로 반송한다. 이에 의해, 다관절 암을 승강 이동시키지 않고 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 이들 동작은, 제어부(100)에 의해 제어된다.
본 변형예에서도, 반송 모듈(9)이, 단차부(9c)를 가짐으로써, 반송 모듈(9)과 처리 모듈(4)은, Ar의 폭만큼 평면으로 보아 겹치는 영역을 갖는다. 그 결과, 기판 처리 장치(1A)의 폭을 작게 할 수 있어, 기판 처리 장치(1A)의 풋프린트의 증대를 억제할 수 있다. 이것 뿐만 아니라, 본 변형예에 의하면, 다관절 암을 승강시키는 승강 기구와, 다관절 암의 승강 동작이 불필요하게 된다. 또한, 본 변형예에서, 다관절 암을 포함하는 반송 기구(6A)는, 예를 들어 반송 모듈(9)의 긴 변측의 중앙 위치이어도 되고, 그 중앙 위치로부터 반송 모듈(9)의 긴 변측을 따라 어긋난 위치이어도 된다.
마지막으로, 다른 변형예에 관한 기판 처리 장치(1B)에 대해서, 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7은, 다른 변형예에 관한 기판 처리 장치(1B)의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7은, 도 2의 A-A면에서 기판 처리 장치(1B)를 보았을 때의 도 3을 대신하는 다른 예이다.
본 변형예에 관한 기판 처리 장치(1B)는, 후 공정 모듈(8)을 갖는 점에서, 도 3의 기판 처리 장치(1)와 상이하고, 그 밖의 구성은, 도 3의 기판 처리 장치(1)와 동일하다.
본 변형예에서는, 단차부(9c)의 상측의, 제1 반송실(9a)의 양측에 처리 모듈(4)이 배치되고, 반송구(42)가 제1 반송실(9a)의 벽면에 있다. 제1 반송실(9a)은, 게이트 밸브(41)의 개폐에 의해 반송구(42)를 통해서 처리 모듈(4)과의 연통이 제어된다. 단차부(9c)의 하측의, 제2 반송실(9b)의 양측에 처리 모듈(4)의 폭보다도 작은 후 공정 모듈(8)이 배치되고, 반송구(43)가 제2 반송실(9b)의 벽면에 있다. 제2 반송실(9b)은, 게이트 밸브(44)의 개폐에 의해 반송구(43)를 통해서 후 공정 모듈(8)과의 연통이 제어된다. 후 공정 모듈(8)은 처리 모듈(4)의 바로 아래에 배치되어도 되고, 제2 반송실(9b)의 긴 변 방향으로 어긋나게 배치되어도 된다.
또한, 처리 모듈(4)의 외측 단부면과 후 공정 모듈(8)의 외측 단부면은, 기판 처리 장치(1B)의 폭 방향으로 동일해진다. 따라서, 본 변형예의 경우에도, 반송 모듈(9)과 처리 모듈(4)은, Ar의 폭만큼 평면으로 보아 겹치는 영역을 가지며, 또한 처리 모듈(4)과 후 공정 모듈(8)의 외측 단부면을 동일하게 함으로써, 기판 처리 장치(1B)의 풋프린트의 증대를 억제할 수 있다.
또한, 후 공정 모듈(8)에서는, 처리 모듈(4)에서 실행되는 공정의 후 공정의 처리가 실행된다. 후 공정의 처리의 일례로서는, 탈가스 처리, 애싱 처리 등을 들 수 있다.
이상, 기판 처리 장치를 상기 실시 형태에 의해 설명했지만, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시 형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
예를 들어, 본 발명은 반송 모듈(9)이 복수 마련된 기판 처리 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 기판 처리 장치 내에서 직렬하는 반송 모듈(9)은, 패스 유닛으로 접속된다. 이러한 기판 처리 장치의 구성에서도, 복수의 반송 모듈(9) 각각에 본 발명을 적용할 수 있다. 이에 의해, 기판 처리 장치의 풋프린트의 증대를 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 처리 모듈에 플라스마 기구가 마련되는 경우에는, Capacitively Coupled Plasma(CCP), Inductively Coupled Plasma(ICP), Radial Line Slot Antenna, Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR), Helicon Wave Plasma(HWP) 중 어느 타입에도 적용 가능하다.
본 명세서에서는, 기판의 일례로서 반도체 웨이퍼(W)를 들어 설명하였다. 그러나, 기판은, 이에 한정하지 않고, LCD(Liquid Crystal Display), FPD(Flat Panel Display)에 사용되는 각종 기판, CD 기판, 프린트 기판 등이어도 된다.
1 : 기판 처리 장치 2 : EFEM
3A, 3B : 로드 로크 모듈 4 : 처리 모듈
5 : 반송 암 6 : 반송 기구
7 : 로드 포트 9 : 반송 모듈
9a : 제1 반송실 9b : 제2 반송실
9c : 단차부 20 : FOUP
31, 33, 41 : 게이트 밸브 42, 43 : 반송구
60 : 기초부 61 : 제1 암
62 : 제2 암 63a : 제3 암
63b : 제4 암 65, 66, 67 : 회전축
68 : 승강 기구 S : 스테이지
W1 : 제1 반송실의 폭 W2 : 제2 반송실의 폭

Claims (12)

  1. 다각형의 반송실과,
    기판의 반송구를 통해서 상기 반송실과 접속되는 처리실과,
    상기 반송실에 배치되고, 상기 반송구를 통해서 기판을 상기 반송실과 상기 처리실의 사이에서 반송하는 반송 기구를 포함하고,
    상기 반송실과 상기 처리실은, 평면으로 보아 겹치는 영역을 포함하며,
    상기 반송실은, 미리 결정된 높이에서 단차부를 포함하고,
    상기 반송실은, 상기 단차부의 상측에 위치하는 제1 반송실과, 상기 단차부의 하측에 위치하는 제2 반송실을 포함하고,
    상기 처리실에 인접하는 상기 제1 반송실의 내벽간의 제1 폭은, 해당 제1 폭과 동일한 방향의 상기 제2 반송실의 내벽간의 제2 폭보다도 작은, 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반송 기구는, 다관절 암을 포함하고, 상기 다관절 암의 포크에 기판을 보유 지지 가능하고,
    상기 제1 폭은, 상기 포크의 기단부로부터 해당 포크의 선단부의 연장 상에 있는 기판의 선단까지의 길이보다도 작고,
    상기 제2 폭은, 상기 포크의 기단부로부터 해당 포크의 선단부의 연장 상에 있는 기판의 선단까지의 길이보다도 큰, 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다관절 암을, 상기 제1 반송실과 상기 제2 반송실의 사이에서 높이 방향으로 승강하는 승강 기구를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다관절 암은, 상기 제2 반송실에서 상기 포크의 방향을 일방향으로부터 상이한 방향으로 하는 동작을 행한 후, 상기 승강 기구에 의해 상기 제1 반송실로 이동하고, 상기 제1 반송실에서 상기 반송구를 통해서 상기 처리실에 기판을 반송하는, 기판 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 반송실은, 상기 포크를 수용하고,
    상기 제2 반송실은, 상기 다관절 암의 포크 이외의 암을 수용하는, 기판 처리 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 다관절 암은, 상기 제1 반송실에서 상기 포크를 상기 제1 폭에 대하여 비스듬한 방향으로 기울여서 동작하고, 상기 반송구를 통해서 상기 처리실에 기판을 반송하는, 기판 처리 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 반송구는, 상기 다각형의 반송실에서 상기 제1 반송실 및 상기 제2 반송실의 적어도 어느 것이 마련된 높이로 형성되는, 기판 처리 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 반송 기구는, 상기 다관절 암에 접속되는 기초부를 포함하고,
    상기 기초부는, 상기 반송실의 긴 변측의 내벽에 인접 또는 근접해서 배치되는, 기판 처리 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 포크는, 길이 방향으로 복수매의 기판을 적재하는 것이 가능한, 기판 처리 장치.
  12. 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다관절 암이 절첩되었을 때의 전체 길이는, 상기 제1 폭보다도 크고, 상기 제2 폭보다도 작은, 기판 처리 장치.
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