KR102239201B1 - 기판 처리 시스템 및 기판 반송 방법 - Google Patents

기판 처리 시스템 및 기판 반송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 파티클의 비산을 억제하는 것이 가능한 기판 처리 시스템을 제공하는 것이다. 일 실시 형태의 기판 처리 시스템은, 기판을 수용하는 캐리어를 기판 처리 장치에 대하여 반송하기 위한 캐리어 반송 영역과, 상기 캐리어 반송 영역과 격벽에 의해 구획되고, 상기 캐리어에 수용되는 상기 기판을 처리 로에 반송하기 위한 기판 반송 영역과, 상기 격벽에 형성되고, 상기 캐리어 반송 영역과 상기 기판 반송 영역과의 사이에서 상기 기판을 반송하기 위한 반송구와, 상기 반송구를 개폐하는 개폐 도어와, 상기 기판 반송 영역의 압력과, 상기 캐리어와 상기 개폐 도어에 둘러싸인 공간의 압력을 대략 동일한 압력으로 하는 동압화 수단을 구비한다.

Description

기판 처리 시스템 및 기판 반송 방법{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM AND SUBSTRATE TRANSFER METHOD}
본 발명은 기판 처리 시스템 및 기판 반송 방법에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 제조 프로세스에서는, 복수 종류의 처리를 상이한 처리 장치에서 행하는 경우가 있다. 이 경우, 처리 장치간에서 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 「웨이퍼」라고도 함)를 반송할 때, FOUP(Front-Opening Unified Pod)라고 불리는 기판 수납 용기(캐리어)가 사용된다. FOUP는, 복수매의 웨이퍼가 수평으로 적재 가능한 용기와, 용기의 전방면에 설치된 출입구를 막는 덮개를 가져, 웨이퍼를 밀폐 가능하게 구성되어 있다.
처리 장치에는, 캐리어에 수납된 웨이퍼를 웨이퍼 반송 영역에 반입하기 위한 반송구가 형성되어 있다. 반송구는, FIMS(Front-Opening Interface Mechanical Standard) 규격에 따른 개폐 도어에 의해 개폐된다. 개폐 도어는, FOUP의 전방면에 설치되는 덮개를 떼어내기 위한 덮개 개폐 기구를 구비하고 있다.
덮개를 떼어낼 경우, 먼저, FOUP의 전방면이 처리 장치의 반송구에 밀착한 상태에서, 덮개 개폐 기구가 FOUP의 덮개를 향해서 전진하여, 덮개에 설치된 로크 기구에 작용하여 로크를 해제한다. 계속해서, 덮개 개폐 기구가, 로크가 해제된 덮개를 유지한 상태에서 처리 장치 내의 웨이퍼 반송 영역의 방향으로 후퇴하고, FOUP 내의 웨이퍼가 웨이퍼 반송 영역에 개방된다.
FOUP를 개방할 때, 개폐 도어와 FOUP와의 사이의 공간에 불활성 가스가 공급되어, FOUP의 내부가 불활성 가스로 치환된다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같이, FOUP로부터 반출되는 웨이퍼가 산소에 노출되지 않고, 또한 처리 장치 내에 산소가 들어가지 않는 상태에서 웨이퍼의 처리 장치 내에의 반입이 행하여진다.
일본 특허 공개 제2010-166077호 공보
그러나, 상기의 방법에서는, 개폐 도어와 FOUP와의 사이의 공간의 압력과, 기판 반송 영역의 압력이 상이한 경우, FOUP 내의 웨이퍼가 웨이퍼 반송 영역에 개방될 때, 양자의 압력차에 의해, 한쪽으로부터 다른 쪽을 향하는 가스의 흐름이 발생한다. 그 때문에, 파티클이 비산할 경우가 있다.
그래서, 상기 과제를 감안하여, 파티클의 비산을 억제하는 것이 가능한 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 관한 기판 처리 시스템은, 기판을 수용하는 캐리어를 기판 처리 장치에 대하여 반송하기 위한 캐리어 반송 영역과, 상기 캐리어 반송 영역과 격벽에 의해 구획되고, 상기 캐리어에 수용되는 상기 기판을 처리 로에 반송하기 위한 기판 반송 영역과, 상기 격벽에 형성되고, 상기 캐리어 반송 영역과 상기 기판 반송 영역과의 사이에서 상기 기판을 반송하기 위한 반송구와, 상기 반송구를 개폐하는 개폐 도어와, 상기 기판 반송 영역의 압력과, 상기 캐리어와 상기 개폐 도어에 둘러싸이는 공간의 압력을 대략 동일한 압력으로 하는 동압화 수단을 구비한다.
본 발명의 다른 형태에 관한 기판 반송 방법은, 기판을 수용하는 캐리어를 기판 처리 장치에 대하여 반송하기 위한 캐리어 반송 영역과, 상기 캐리어 반송 영역과 격벽에 의해 구획되고, 상기 캐리어에 수용되는 상기 기판을 처리 로에 반송하기 위한 기판 반송 영역과, 상기 격벽에 형성되고, 상기 캐리어 반송 영역과 상기 기판 반송 영역과의 사이에서 상기 기판을 반송하기 위한 반송구와, 상기 반송구를 개폐하는 개폐 도어와, 상기 기판 반송 영역의 압력과, 상기 캐리어와 상기 개폐 도어에 둘러싸인 공간의 압력을 대략 동일한 압력으로 하는 동압화 수단을 구비하는 기판 처리 시스템에서의 기판 반송 방법으로서, 상기 기판 반송 영역과 상기 공간을 연통시키기 전에, 상기 기판 반송 영역의 압력과 상기 공간의 압력을 대략 동일한 압력으로 한다.
개시한 기판 처리 장치에 의하면, 파티클의 비산을 억제할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 동압화 수단의 제1 구성예를 도시하는 종단면도이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 시스템의 개폐 도어 근방의 횡단면도이다.
도 5는 도 1의 기판 처리 시스템의 동압화 수단의 제2 구성예를 도시하는 개략도이다.
도 6은 도 1의 기판 처리 시스템의 동압화 수단의 제3 구성예를 도시하는 개략도이다.
도 7은 도 1의 기판 처리 시스템의 동압화 수단의 제4 구성예를 도시하는 개략도이다.
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.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 대해서 설명한다. 도 1은, 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 단면도이다. 도 2는, 도 1의 기판 처리 시스템의 평면도이다. 또한, 실시 형태에서는, 종형의 열처리로를 갖는 종형 열처리 장치를 구비하는 기판 처리 시스템을 예로 들어 설명하는데, 이것에 한정되지 않고, 종형 열처리 장치 이외의 다양한 기판 처리 장치를 구비하는 기판 처리 시스템에 적용할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종형 열처리 장치(1)는, 하우징(11)에 수용되어 구성된다. 하우징(11)은, 종형 열처리 장치(1)의 외장체를 구성한다. 하우징(11) 내에는, 웨이퍼(W)를 수납한 용기인 캐리어(C)가 장치에 대하여 반입, 반출되기 위한 캐리어 반송 영역(S1)과, 캐리어(C) 내의 웨이퍼(W)를 반송해서 후술하는 열처리로(22) 내에 반입하기 위한 이동 탑재 영역인 웨이퍼 반송 영역(S2)이 형성되어 있다. 캐리어(C)는, 예를 들어 FOUP(Front-Opening Unified Pod)라고 불리는 기판 수납 용기이다.
캐리어 반송 영역(S1)과 웨이퍼 반송 영역(S2)은, 격벽(2)에 의해 구획되어 있다. 캐리어 반송 영역(S1)은, 대기 분위기 하에 있는 영역이며, 캐리어(C)에 수납한 웨이퍼(W)를 반송하는 영역이다. 각 처리 장치간의 영역이 캐리어 반송 영역(S1)에 해당하고, 본 실시 형태에서는, 종형 열처리 장치(1)의 외부의 클린 룸 내의 공간이 캐리어 반송 영역(S1)에 해당한다. 한편, 웨이퍼 반송 영역(S2)은, 반입된 웨이퍼(W)에 산화막이 형성되는 것을 방지하기 위해서, 불활성 가스 분위기, 예를 들어 질소(N2) 가스 분위기로 되어 있고, 캐리어 반송 영역(S1)보다도 청 정도가 높으면서 또한 낮은 산소 농도로 유지되어 있다. 이후의 설명에서는, 캐리어 반송 영역(S1) 및 웨이퍼 반송 영역(S2)의 배열 방향을 종형 열처리 장치(1)의 전후 방향으로 한다.
격벽(2)에는, 캐리어 반송 영역(S1)과 웨이퍼 반송 영역(S2)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 반송구(20)가 설치되어 있다. 반송구(20)에는, 반송구(20)를 개폐하는 개폐 도어(5)가 설치되고, 개폐 도어(5)의 캐리어 반송 영역(S1)측에는, 덮개 개폐 기구(6)가 설치되어 있다. 반송구(20), 개폐 도어(5) 및 덮개 개폐 기구(6)는, FIMS(Front-Opening Interface Mechanical Standard) 규격에 따라서 구성되어 있다.
캐리어 반송 영역(S1)은, 제1 반송 영역(12)과, 제1 반송 영역(12)의 후방측(웨이퍼 반송 영역(S2)측)에 위치하는 제2 반송 영역(13)을 포함한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 제1 반송 영역(12)에는, 상하 방향에 2단으로 배치된 로드 포트(14)와, 캐리어 보관 선반(18)이 구비되어 있다. 로드 포트(14)는, 캐리어(C)가 종형 열처리 장치(1)에 반입되었을 때, 캐리어(C)를 받아들이는 반입용 적재대이다. 로드 포트(14)는, 하우징(11)의 벽이 개방된 개소에 설치되어, 외부로부터 종형 열처리 장치(1)에의 액세스가 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 종형 열처리 장치(1)의 외부에 설치된 캐리어 반송 장치(도시하지 않음)에 의해, 로드 포트(14) 상에의 캐리어(C)의 반입 적재와, 로드 포트(14)로부터 외부에의 캐리어(C)의 반출이 가능하게 되어 있다. 또한, 로드 포트(14)는, 상하에 2단 존재하므로, 양쪽에서의 캐리어(C)의 반입 및 반출이 가능하게 되어 있다.
또한, 제1 반송 영역(12)의 상하 방향에 2단으로 배치된 로드 포트(14)의 사이에는, 캐리어 보관 선반(18)이 설치되어 있다. 캐리어 보관 선반(18)은, 제2 반송 영역(13)에도 설치되어 있지만, 종형 열처리 장치(1) 내에 캐리어(C)를 많이 보관할 수 있도록 하기 위해서, 제1 반송 영역(12)의 로드 포트(14)가 존재하지 않는 위치에도 설치할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 캐리어(C)를 적재하는 로드 포트(14)는, 제1 반송 영역(12)의 좌우 방향으로 2개 나열하여 설치되어도 된다. 도 2에서는, 도 1에서의 하단측의 로드 포트(14)가 도시되어 있지만, 상단측의 로드 포트(14)도, 좌우 방향에 복수 나열하여 설치되어도 된다. 또한, 각 로드 포트(14)의 적재면에는, 캐리어(C)를 위치 결정하는 핀(15)이 예를 들어 3개소에 설치되어 있다.
로드 포트(14)에는, 공급 노즐(19a)과, 배기 노즐(19b)이 설치되어도 된다. 캐리어(C)의 저면에는, 흡기구 및 배기구가 설치되어 있는 것이 일반적이다. 그래서, 로드 포트(14)에는, 캐리어(C)가 적재되었을 때, 캐리어(C)의 흡기구와 감합하는 위치에 공급 노즐(19a)을 설치하고, 캐리어(C)의 배기구와 감합하는 위치에 배기 노즐(19b)을 설치할 수도 있다. 공급 노즐(19a) 및 배기 노즐(19b)을 설치함으로써, 캐리어(C)가 로드 포트(14) 상에 적재되었을 때, 캐리어(C)의 내부에 N2 가스 등의 불활성 가스를 공급하여, 캐리어(C) 내부의 불활성 가스 치환을 행할 수 있다. 이에 의해, 공간 내가 불활성 가스로 채워져 있지만, 불활성 가스의 공급이 없는 상태에서 반송되어 있던 캐리어(C)가, 종형 열처리 장치(1) 내의 로드 포트(14)에 반입된 단계에서 바로 불활성 가스의 공급을 재개할 수 있다. 이 때문에, 캐리어(C) 내를 계속적으로 청정한 상태로 유지할 수 있다.
또한, 로드 포트(14) 상에서의 캐리어(C)의 불활성 가스 치환은, 처리 종료 완료된 웨이퍼(W)를 수용한 캐리어(C)를 종형 열처리 장치(1)로부터 반출할 때도 행할 수 있고, 반출 시에 로드 포트(14) 상에 적재된 캐리어(C) 내부의 불활성 가스 치환도 행해도 된다.
또한, 로드 포트(14) 상에서의 불활성 가스 치환 시에 캐리어(C)에 공급되는 불활성 가스의 유량은, N2 가스를 예로 들면, 1(l/min) 이상은 필요하다. 구체적으로는, 예를 들어 10 내지 20(l/min)의 범위이어도 되고, 바람직하게는 13 내지 17(l/min)이어도 되고, 보다 바람직하게는 15(l/min)이어도 된다.
제2 반송 영역(13)에는, 로드 포트(14)에 대하여 전후에 배열되도록, 좌우로 2개의 캐리어 적재대(16)가 배치되어 있다. 각 캐리어 적재대(16)는 전후로 이동 가능하게 구성되어 있다. 캐리어 적재대(16)의 적재면에도, 로드 포트(14)와 마찬가지로, 캐리어(C)를 위치 결정하는 핀(15)이 3개소에 설치되어 있다. 또한, 캐리어 적재대(16)의 적재면에는, 캐리어(C)를 고정하기 위한 훅(16a)도 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 캐리어 적재대(16)가 좌우 방향에 2개 나열하여 설치되어 있지만, 상하 방향으로 복수 나열하여 설치되어도 된다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 제2 반송 영역(13)의 상부측에는 캐리어(C)를 보관하는 캐리어 보관 선반(18)이 설치되어 있다. 캐리어 보관 선반(18)은, 2단 이상의 선반에 의해 구성되어 있고, 각 선반은 좌우로 2개의 캐리어(C)를 적재할 수 있다. 도 1에서는 선반이 2단인 예를 나타내고 있다. 또한, 캐리어 보관 선반(18)은 스토커라고도 불린다.
캐리어 보관 선반(18)의 저면에도, 로드 포트(14)와 동일하게 공급 노즐 및 배기 노즐을 설치하고, 캐리어 보관 선반(18) 상에 적재된 캐리어(C) 내부의 불활성 가스 치환을 행하도록 해도 된다. 캐리어 보관 선반(18) 상에서의 불활성 가스 치환에 있어서, 캐리어(C)에 공급되는 불활성 가스의 유량도, 로드 포트(14)와 마찬가지이어도 되고, N2 가스를 예로 들면, 1(l/min) 이상은 필요하다. 구체적으로는, 예를 들어 10 내지 20(l/min)의 범위, 바람직하게는 13 내지 17(l/min)의 범위, 보다 바람직하게는 15(l/min)이어도 된다.
이와 같이, 로드 포트(14) 및 캐리어 보관 선반(18)에서는, 필수적이지 않지만, 소유량의 불활성 가스 치환을 행하는 것이 바람직하다. FOUP 등의 캐리어(C)는, 완전 밀봉된 것이 아니기 때문에, 덮개 개폐 기구(6)를 사용한 후술하는 폐색 공간(54)에서의 불활성 가스 치환 후에도, 습도를 유지하기 위해서는, 불활성 가스 치환을 계속적으로 행하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 로드 포트(14) 및 캐리어 보관 선반(18)에서도, 불활성 가스를 계속해서 치환하는 것이 바람직하다. 또한, 덮개 개폐 기구(6)를 사용한 불활성 가스 치환 후에, 캐리어(C) 내의 습도를 계속 유지하기 위해서는, 상술한 바와 같이, 1(l/min) 이상은 필요하다.
제2 반송 영역(13)에는, 캐리어(C)를, 로드 포트(14)와 캐리어 적재대(16)와 캐리어 보관 선반(18)과의 사이에서 반송하는 캐리어 반송 기구(21)가 설치되어 있다. 캐리어 반송 기구(21)는, 좌우로 신장 또한 승강 가능한 가이드부(21a)와, 가이드부(21a)에 가이드되면서 좌우로 이동하는 이동부(21b)와, 이동부(21b)에 설치되어, 캐리어(C)를 유지해서 수평 방향으로 반송하는 관절 아암(21c)을 구비하고 있다.
격벽(2)에는, 캐리어 반송 영역(S1)과 웨이퍼 반송 영역(S2)을 연통시키는 웨이퍼(W)의 반송구(20)가 설치되어 있다. 반송구(20)에는, 당해 반송구(20)를 웨이퍼 반송 영역(S2)측으로부터 막는 개폐 도어(5)가 설치되어 있다. 개폐 도어(5)에는 구동 기구(50)가 접속되어 있고, 구동 기구(50)에 의해 개폐 도어(5)는 전후 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어, 반송구(20)가 개폐된다. 개폐 도어(5) 및 반송구(20)의 주위의 구성의 상세에 대해서는 후술한다.
웨이퍼 반송 영역(S2)에는, 하단이 노구로서 개구된 종형의 열처리로(22)가 설치되어 있다. 열처리로(22)의 하방측에는, 다수매의 웨이퍼(W)를 선반 형상으로 유지하는 웨이퍼 보트(23)가, 단열부(24)를 통해서 캡(25) 상에 적재되어 있다. 캡(25)은, 승강 기구(26) 상에 지지되어 있고, 승강 기구(26)에 의해 웨이퍼 보트(23)가 열처리로(22)에 대하여 반입 또는 반출된다.
웨이퍼 보트(23)와 격벽(2)의 반송구(20)와의 사이에는, 웨이퍼 반송 기구(27)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(27)는, 좌우로 신장되는 가이드 기구(27a)를 따라 이동함과 함께, 연직축 주위로 회동하는 이동체(27b)에, 예를 들어 5매의 진퇴 가능한 아암(27c)을 설치해서 구성되고, 웨이퍼 보트(23)와 캐리어 적재대(16) 상의 캐리어(C)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다.
또한, 종형 열처리 장치(1)에는, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지는 제어부(1A)가 설치되어 있다. 제어부(1A)는, 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비하고 있다. 프로그램에는, 제어부(1A)로부터 종형 열처리 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 보내어, 이미 설명한 각 처리 공정을 진행시키도록 명령(각 스텝)이 내장되어 있다. 그 제어 신호에 의해 캐리어(C)의 반송, 웨이퍼(W)의 반송, 덮개(41)의 개폐, 개폐 도어(5)의 개폐, 캐리어(C) 내에의 불활성 가스의 공급, 후술하는 개폐 밸브(82)의 개폐 등의 동작이 제어되어, 웨이퍼(W)의 반송 및 처리가 행하여진다. 프로그램은, 컴퓨터 기억 매체, 예를 들어 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 및 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되어 제어부(1A)에 인스톨된다.
도 3은, 도 1의 기판 처리 시스템의 동압화 수단의 제1 구성예를 도시하는 종단면도이다. 도 4는, 도 1의 기판 처리 시스템의 개폐 도어(5) 근방의 횡단면도이다. 또한, 도 3 및 도 4에서는, 캐리어 적재대(16)에 의해, 캐리어(C)가 웨이퍼 반송 영역(S2)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고받기 위한 수수 위치로 이동한 상태를 나타내고 있다.
캐리어(C)에 대해서 설명한다. 캐리어(C)는, 용기 본체인 캐리어 본체(31)와, 덮개(41)를 포함한다. 캐리어 본체(31)의 좌우에는, 웨이퍼(W)의 이면측 주연부를 지지하는 지지부(32)가 다단으로 설치된다. 캐리어 본체(31)의 전방면에는, 웨이퍼(W)의 취출구(33)가 형성되어 있다.
캐리어 본체(31)의 상부에는, 캐리어 반송 기구(21)가 캐리어(C)를 반송할 때, 캐리어(C)를 파지하기 위한 파지부(36)가 설치된다. 캐리어 본체(31)의 하부에는, 오목부(37)와 홈부(38)가 형성되어 있다. 오목부(37)는, 로드 포트(14) 및 캐리어 적재대(16)의 핀(15)에 감합된다. 홈부(38)는, 캐리어 적재대(16)의 훅(16a)과 걸림 결합한다. 홈부(38)와 훅(16a)과의 걸림 결합에 의해, 캐리어 본체(31)가 캐리어 적재대(16)에 고정된다.
덮개(41)에는, 수평축 주위로 회동하는 원판 형상의 회동부(43)가 설치되어 있다. 회동부(43)는, 래치 키(67)와 걸림 결합하는 걸림 결합 구멍(44)을 구비하고 있다. 회동부(43)가 90도 회동함으로써, 덮개(41)가 캐리어 본체(31)에 고정된다. 예를 들어, 캐리어(C)는, 이러한 로크 기구를 구비하여, 덮개(41)를 캐리어 본체(31)에 로크할 수 있다.
덮개(41)의 전방면에는, 회동부(43)의 걸림 결합 구멍(44)에 겹치도록 래치 키(67)의 삽입구(40)가 개구되어 있다. 래치 키(67)가 삽입구(40)에 삽입되고, 걸림 결합 구멍(44)까지 도달하여 회동부(43)를 회전시킴으로써, 캐리어(C)의 덮개(41)의 로크를 해제할 수 있다.
개폐 도어(5) 및 웨이퍼(W)의 반송구(20)에 대해서 설명한다. 반송구(20)에서의 캐리어 반송 영역(S1)측의 입구 테두리부에는, 캐리어 본체(31)의 개구 테두리부(34)가 맞닿는 위치에 시일 부재(51)가 설치되어 있다. 반송구(20)에서의 측연부측에는, 불활성 가스 공급관(52)이 수직으로 설치되어 있다. 불활성 가스 공급관(52)은, 연직 방향으로 연장되는 가스 공급구(53)를 상하에 구비하여, 웨이퍼(W)의 수수 위치에서의 캐리어(C)와 개폐 도어(5)에 둘러싸인 폐색 공간(54)에 불활성 가스를 공급한다. 반송구(20)의 하단부에는, 가로로 긴 배기구(55)가 설치되어 있다. 배기구(55)에는, 가로 방향에서의 배기의 치우침을 억제하기 위해서 다공질체(55a)가 설치되어 있다.
개폐 도어(5)는, 그 주연부가 캐리어 반송 영역(S1)측을 향해서 굴곡되어, 전체로서 오목 형상이 되도록 굴곡된 상자체로서 형성되어 있다. 상자 형태를 이루는 개폐 도어(5)의 개구 테두리에는 시일 부재(56)가 설치되고, 시일 부재(56)를 통해 개폐 도어(5)는 반송구(20)의 테두리부에 밀착된다.
개폐 도어(5)의 캐리어 반송 영역(S1)측에는, 덮개(41)를 제거하기 위한 덮개 개폐 기구(6)가 설치되어 있다. 덮개 개폐 기구(6)는, 덮개(41)에 대향함과 함께, 덮개 개폐 기구(6)의 구동 기구를 수용하는 대향판(61)을 구비하고, 대향판(61)은 진퇴 기구(62)에 의해 전후 방향으로 이동 가능하게 구성된다.
대향판(61)의 내부에는, 덮개 개폐 기구(6)를 구동시키는 메카니컬 부분의 구동 기구가 수용되는데, 필요에 따라, 그 내부 공간에 접속되는 배기 포트(602)가 설치되어도 된다. 배기 포트(602)는, 진공 펌프(604)에 접속되어, 대향판(61)의 내부 공간이 배기 가능하게 구성되어도 된다. 도 3에서, 배기 포트(602)는, 대향판(61)의 하부에 접속된 하부 배기 포트(602a)와, 대향판(61)의 중앙부에 접속된 중앙 배기 포트(602b)의 2개가 설치되고, 최종적으로 합류해서 배기 포트(602)가 진공 펌프(604)에 접속된 구성으로 되어 있다. 그러나, 대향판(61)의 내부 공간을 배기할 수 있으면, 배기 포트(602)는 대향판(61)의 내부 공간과 연통하는 다양한 장소에 설치할 수 있다. 또한, 배기 포트(602)의 수도, 용도에 따라서 다양하게 변화시켜도 된다.
또한, 종형 열처리 장치(1)에는, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과, 캐리어(C)와 개폐 도어(5)에 둘러싸인 폐색 공간(54)의 압력을 대략 동일한 압력으로 하는 동압화 수단(80A)이 설치되어 있다. 동압화 수단(80A)은, 접속 배관(81)과, 개폐 밸브(82)를 포함한다.
접속 배관(81)은, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)을 접속하는 가스 배관이다. 접속 배관(81)은, 일단이 반송구(20)의 하방에서 웨이퍼 반송 영역(S2)과 연통하고, 타단이 배기구(55)의 근방에서 폐색 공간(54)과 연통하고 있다. 접속 배관(81)은, PTFE(polytetrafluoroethylene) 튜브 등의 불소 수지 튜브인 것이 바람직하다. 이에 의해, 개폐 밸브(82)의 개폐 시 등에 접속 배관(81)의 내부에 발생하는 파티클 등을 튜브의 대전에 의해 제거하는 필터 효과가 얻어진다.
개폐 밸브(82)는, 접속 배관(81)에 설치되어 있다. 개폐 밸브(82)를 개방함으로써, 접속 배관(81)을 통해서 접속된 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)이 연통하여, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 된다. 또한, 「대략 동일한 압력」이란, 동일한 압력인 것, 및 2개의 압력차의 절댓값이 400Pa 미만의 범위에 있는 것을 의미한다. 개폐 밸브(82)는, 제어부(1A)에 의해 동작이 제어된다. 제어부(1A)는, 예를 들어 시일 부재(56)를 통해 반송구(20)의 테두리부에 밀착하고 있는 개폐 도어(5)를 반송구(20)의 테두리부로부터 이격시키기 전에, 개폐 밸브(82)를 개방한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)이 연통하여, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 된다. 이 때문에, 개폐 도어(5)를 반송구(20)의 테두리부로부터 이격시킬 때, 웨이퍼 반송 영역(S2)으로부터 폐색 공간(54)을, 또는 폐색 공간(54)으로부터 웨이퍼 반송 영역(S2)을 향하는 가스의 흐름이 발생하지 않는다. 그 결과, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)과의 사이에서 파티클이 비산하는 것을 억제할 수 있다.
도 5는, 도 1의 기판 처리 시스템의 동압화 수단의 제2 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 제2 구성예의 동압화 수단(80B)은, 접속 배관(81)에, 개폐 밸브(82) 외에도, 필터(83) 및 오리피스(84)가 설치되어 있는 점에서 제1 구성예와 상이하다.
동압화 수단(80B)은, 접속 배관(81)과, 개폐 밸브(82)와, 필터(83)와, 오리피스(84)를 포함한다.
접속 배관(81)은, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)을 접속하는 가스 배관이다. 접속 배관(81)은, 일단이 웨이퍼 반송 영역(S2)과 연통하고, 타단이 폐색 공간(54)과 연통하고 있다.
개폐 밸브(82)는, 접속 배관(81)에 설치되어 있다. 개폐 밸브(82)를 개방함으로써, 접속 배관(81)을 통해서 접속된 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)이 연통하여, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 된다. 개폐 밸브(82)는, 제어부(1A)에 의해 동작이 제어된다. 제어부(1A)는, 예를 들어 시일 부재(56)를 통해 반송구(20)의 테두리부에 밀착하고 있는 개폐 도어(5)를 반송구(20)의 테두리부로부터 이격시키기 전에, 개폐 밸브(82)를 개방한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)이 연통하여, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 된다. 이 때문에, 개폐 도어(5)를 반송구(20)의 테두리부로부터 이격시킬 때, 웨이퍼 반송 영역(S2)으로부터 폐색 공간(54)을, 또는 폐색 공간(54)으로부터 웨이퍼 반송 영역(S2)을 향하는 가스의 흐름이 발생하지 않는다. 그 결과, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)과의 사이에서 파티클이 비산하는 것을 억제할 수 있다.
필터(83)는, 접속 배관(81)에서의 폐색 공간(54)과 개폐 밸브(82)와의 사이에 설치되어 있다. 필터(83)는, 개폐 밸브(82)의 개폐 시 등에 접속 배관(81)의 내부에 발생하는 파티클 등을 제거한다. 도 5에서는, 필터(83)가 접속 배관(81)에서의 개폐 도어(5)와 개폐 밸브(82)와의 사이에 설치되어 있는 경우를 나타내고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 필터(83)는 접속 배관(81)에서의 웨이퍼 반송 영역(S2)과 개폐 밸브(82)와의 사이에 설치되어 있어도 된다. 또한, 필터(83)는, 접속 배관(81)에서의 개폐 도어(5)와 개폐 밸브(82)와의 사이, 및 접속 배관(81)에서의 웨이퍼 반송 영역(S2)과 개폐 밸브(82)와의 사이에 설치되어 있어도 된다.
오리피스(84)는, 접속 배관(81)에서의 폐색 공간(54)과 필터(83)와의 사이에 설치되어 있다. 오리피스(84)는, 개폐 밸브(82)를 개방했을 때의 급격한 압력 변동을 억제한다. 도 5에서는, 오리피스(84)가 접속 배관(81)에서의 폐색 공간(54)과 필터(83)와의 사이에 설치되어 있는 경우를 나타내고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 접속 배관(81)에서의 다른 위치에 설치되어 있어도 된다.
도 6은, 도 1의 기판 처리 시스템의 동압화 수단의 제3 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 구성예의 동압화 수단(80C)은, 2계통의 접속 배관을 포함하는 점에서, 제1 구성예와 상이하다.
동압화 수단(80C)은, 제1 접속 배관(81a)과, 제2 접속 배관(81b)을 포함한다.
제1 접속 배관(81a)은, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)을 접속하는 가스 배관이다. 제1 접속 배관(81a)은, 일단이 웨이퍼 반송 영역(S2)과 연통하고, 타단이 폐색 공간(54)과 연통하고 있다. 제1 접속 배관(81a)에는, 웨이퍼 반송 영역(S2)측에서부터 역지 밸브(85a), 필터(83a), 개폐 밸브(82a) 및 오리피스(84a)가 이 순서로 설치되어 있다.
제2 접속 배관(81b)은, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)을 접속하는 가스 배관이다. 제2 접속 배관(81b)은, 일단이 웨이퍼 반송 영역(S2)와 연통하고, 타단이 폐색 공간(54)과 연통하고 있다. 제2 접속 배관(81b)에는, 폐색 공간(54)측에서부터 역지 밸브(85b), 필터(83b), 개폐 밸브(82b) 및 오리피스(84b)가 이 순서로 설치되어 있다.
개폐 밸브(82a) 및 개폐 밸브(82b)는, 제어부(1A)에 의해 연동하여 동작하도록 제어된다. 제어부(1A)는, 예를 들어 시일 부재(56)를 통해 반송구(20)의 테두리부에 밀착하고 있는 개폐 도어(5)를 반송구(20)의 테두리부로부터 이격시키기 전에, 개폐 밸브(82a) 및 개폐 밸브(82b)를 개방한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)이 연통하여, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 된다. 구체적으로는, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력이 폐색 공간(54)의 압력보다도 높은 경우, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 가스가 제1 접속 배관(81a)을 통해서 폐색 공간(54)에 흐름으로써, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 된다. 한편, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력이 폐색 공간(54)의 압력보다도 낮은 경우, 폐색 공간(54)의 가스가 제2 접속 배관(81b)을 통해서 웨이퍼 반송 영역(S2)에 흐름으로써, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 된다. 이 때문에, 개폐 도어(5)를 반송구(20)의 테두리부로부터 이격시킬 때, 웨이퍼 반송 영역(S2)으로부터 폐색 공간(54)을, 또는 폐색 공간(54)으로부터 웨이퍼 반송 영역(S2)을 향하는 가스의 흐름이 발생하지 않는다. 그 결과, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)과의 사이에서 파티클이 비산하는 것을 억제할 수 있다.
도 7은, 도 1의 기판 처리 시스템의 동압화 수단의 제4 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 7에서는, 가스 라인을 굵은 실선으로 나타내고, 전기 제어계를 파선으로 나타내고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제4 구성예의 동압화 수단(80D)은, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)과의 압력차에 기초하여, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 되도록 제어하는 점에서, 제1 구성예와 상이하다.
웨이퍼 반송 영역(S2)에는, 불활성 가스 공급 장치(91a), 산소 농도계(92a), 배기 조정 밸브(93a), 배기 펌프(94a) 등이 접속되어 있다. 불활성 가스 공급 장치(91a)는, 불활성 가스 공급관(52) 및 가스 공급구(53)(모두 도 3 참조)를 통해서, N2 가스 등의 불활성 가스를 웨이퍼 반송 영역(S2)에 공급한다. 불활성 가스 공급 장치(91a)로부터 공급되는 불활성 가스의 유량은 컨트롤러(100)에 의해 제어된다. 산소 농도계(92a)는, 웨이퍼 반송 영역(S2) 내의 산소 농도를 검출하여, 검출값을 컨트롤러(100)에 송신한다. 배기 조정 밸브(93a)는, 배기 펌프(94a)에 의해 배출되는 불활성 가스의 유량을 제어하는 밸브이다. 배기 조정 밸브(93a)의 개방도는, 컨트롤러(100)에 의해 제어된다.
폐색 공간(54)에는, 불활성 가스 공급 장치(91b), 산소 농도계(92b), 배기 조정 밸브(93b), 배기 펌프(94b) 등이 접속되어 있다. 불활성 가스 공급 장치(91b)는, 폐색 공간(54)에 N2 가스 등의 불활성 가스를 공급한다. 불활성 가스 공급 장치(91b)로부터 공급되는 불활성 가스의 유량은 컨트롤러(100)에 의해 제어된다. 산소 농도계(92b)는, 폐색 공간(54) 내의 산소 농도를 검출하여, 검출값을 컨트롤러(100)에 송신한다. 배기 조정 밸브(93b)는, 배기 펌프(94b)에 의해 배출되는 불활성 가스의 유량을 제어하는 밸브이다. 배기 조정 밸브(93b)의 개방도는, 컨트롤러(100)에 의해 제어된다.
동압화 수단(80D)은, 접속 배관(81)과, 차압계(86)와, 컨트롤러(100)를 포함한다.
접속 배관(81)은, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)을 접속하는 가스 배관이다. 접속 배관(81)은, 일단이 웨이퍼 반송 영역(S2)과 연통하고, 타단이 폐색 공간(54)과 연통하고 있다.
차압계(86)는, 접속 배관(81)에 설치되어 있다. 차압계(86)는, 접속 배관(81) 내의 웨이퍼 반송 영역(S2)측의 압력과 폐색 공간(54)측의 압력과의 차를 검출하는 압력 센서이다. 차압계(86)에서 검출된 검출값은, 컨트롤러(100)에 송신된다.
컨트롤러(100)는, 산소 농도계(92a)에 의해 검출되는 웨이퍼 반송 영역(S2) 내의 산소 농도에 기초하여, 불활성 가스 공급 장치(91a)로부터 공급되는 불활성 가스의 유량 및 배기 조정 밸브(93a)의 개방도를 조정한다. 컨트롤러(100)는, 산소 농도계(92b)에 의해 검출되는 폐색 공간(54) 내의 산소 농도에 기초하여, 불활성 가스 공급 장치(91b)로부터 공급되는 불활성 가스의 유량 및 배기 조정 밸브(93b)의 개방도를 조정한다.
또한, 컨트롤러(100)는, 웨이퍼 반송 영역(S2) 내 및 폐색 공간(54) 내의 산소 농도를 제어한 후, 차압계(86)에 의해 검출되는 검출값에 기초하여, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 되도록, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력 및 폐색 공간(54)의 압력 중 적어도 어느 것을 제어한다. 구체적으로는, 컨트롤러(100)는, 불활성 가스 공급 장치(91a)로부터 공급되는 불활성 가스의 유량, 불활성 가스 공급 장치(91b)로부터 공급되는 불활성 가스의 유량, 배기 조정 밸브(93a)의 개방도 및 배기 조정 밸브(93b)의 개방도 중 적어도 어느 것을 조정한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력 및 폐색 공간(54)의 압력 중 적어도 어느 것이 제어되어, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 된다. 이 때문에, 개폐 도어(5)를 반송구(20)의 테두리부로부터 이격시킬 때, 웨이퍼 반송 영역(S2)으로부터 폐색 공간(54)을, 또는 폐색 공간(54)으로부터 웨이퍼 반송 영역(S2)을 향하는 가스의 흐름이 발생하지 않는다. 그 결과, 웨이퍼 반송 영역(S2)과 폐색 공간(54)과의 사이에서 파티클이 비산하는 것을 억제할 수 있다.
제4 구성예에서는, 컨트롤러(100)가 웨이퍼 반송 영역(S2)의 압력과 폐색 공간(54)의 압력이 대략 동일한 압력으로 되도록 제어하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 컨트롤러(100)를 사용하지 않고, 제어부(1A)가 상기의 제어를 행해도 된다.
또한, 상기의 실시 형태에서, 웨이퍼(W)는 기판의 일례이며, 웨이퍼 반송 영역(S2)은 기판 반송 영역의 일례이다. 불활성 가스 공급 장치(91a)는 제1 불활성 가스 공급 장치의 일례이며, 불활성 가스 공급 장치(91b)는 제2 불활성 가스 공급 장치의 일례이다. 배기 조정 밸브(93a) 및 배기 펌프(94a)는 제1 배기 장치의 일례이며, 배기 조정 밸브(93b) 및 배기 펌프(94b)는 제2 배기 장치의 일례이다.
이상, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명했지만, 상기 내용은, 발명의 내용을 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능하다.
1 : 종형 열처리 장치 2 : 격벽
5 : 개폐 도어 20 : 반송구
22 : 열처리로 54 : 폐색 공간
80A 내지 D : 동압화 수단 81 : 접속 배관
82 : 개폐 밸브 83 : 필터
84 : 오리피스 85 : 역지 밸브
86 : 차압계 91a, 91b : 불활성 가스 공급 장치
93a, 93b : 배기 조정 밸브 94a, 94b : 배기 펌프
S1 : 캐리어 반송 영역 S2 : 웨이퍼 반송 영역
C : 캐리어 W : 웨이퍼

Claims (10)

  1. 기판을 수용하는 캐리어를 기판 처리 장치에 대하여 반송하기 위한 캐리어 반송 영역과, 상기 캐리어 반송 영역과 격벽에 의해 구획되고, 상기 캐리어에 수용되는 상기 기판을 처리 로에 반송하기 위한 기판 반송 영역과,
    상기 격벽에 형성되고, 상기 캐리어 반송 영역과 상기 기판 반송 영역과의 사이에서 상기 기판을 반송하기 위한 반송구와,
    상기 반송구를 개폐하는 개폐 도어와,
    상기 기판 반송 영역의 압력과, 상기 캐리어와 상기 개폐 도어에 둘러싸인 공간의 압력을 동일한 압력으로 하는 동압화 수단을
    포함하고,
    상기 동압화 수단은 제1 접속 배관과 제2 접속 배관을 포함하고,
    상기 제1 접속 배관은 상기 기판 반송 영역과 상기 공간을 접속하여 상기 기판 반송 영역의 압력이 상기 공간의 압력보다 높은 경우에 상기 기판 반송 영역의 가스를 상기 공간에 통류시키고,
    상기 제2 접속 배관은 상기 기판 반송 영역과 상기 공간을 접속하여 상기 기판 반송 영역의 압력이 상기 공간의 압력보다 낮은 경우에 상기 공간의 가스를 상기 기판 반송 영역에 통류시키는, 기판 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동압화 수단은,
    상기 제1 접속 배관에 설치되는 개폐밸브와, 상기 제2 접속 배관에 설치되는 개폐밸브를 더 포함하는,
    기판 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동압화 수단은,
    상기 제1 접속 배관에 설치되는 오리피스와, 상기 제2 접속 배관에 설치되는 오리피스를 더 포함하는,
    기판 처리 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 동압화 수단은,
    상기 제1 접속 배관에 설치되는 필터와, 상기 제2 접속 배관에 설치되는 필터를 더 포함하는,
    기판 처리 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 동압화 수단은,
    상기 제1 접속 배관에 설치되는 역지 밸브와, 상기 제2 접속 배관에 설치되는 역지 밸브를 더 포함하는, 기판 처리 시스템.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 접속 배관 및 상기 제2 접속 배관은 불소 수지에 의해 형성되어 있는, 기판 처리 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 기판을 수용하는 캐리어를 기판 처리 장치에 대하여 반송하기 위한 캐리어 반송 영역과, 상기 캐리어 반송 영역과 격벽에 의해 구획되고, 상기 캐리어에 수용되는 상기 기판을 처리 로에 반송하기 위한 기판 반송 영역과,
    상기 격벽에 형성되고, 상기 캐리어 반송 영역과 상기 기판 반송 영역과의 사이에서 상기 기판을 반송하기 위한 반송구와,
    상기 반송구를 개폐하는 개폐 도어와,
    상기 기판 반송 영역의 압력과, 상기 캐리어와 상기 개폐 도어에 둘러싸인 공간의 압력을 동일한 압력으로 하는 동압화 수단을
    포함하는 기판 처리 시스템에서의 기판 반송 방법이며,
    상기 동압화 수단은 상기 기판 반송 영역과 상기 공간을 연결하는 제1 접속 배관 및 제2 접속 배관을 포함하고,
    상기 기판 반송 영역과 상기 공간을 연통시키기 전에, 상기 기판 반송 영역의 압력이 상기 공간의 압력보다 높은 경우에 상기 제1 접속 배관을 통하여 상기 기판 반송 영역의 가스를 상기 공간에 통류시키고, 상기 기판 반송 영역의 압력이 상기 공간의 압력보다 낮은 경우에 상기 제2 접속 배관을 통하여 상기 공간의 가스를 상기 기판 반송 영역에 통류시킴으로써, 상기 기판 반송 영역의 압력과 상기 공간의 압력을 동일한 압력으로 하는, 기판 반송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판 반송 영역 및 상기 공간에 불활성 가스를 공급한 상태에서, 상기 기판 반송 영역의 압력과 상기 공간의 압력을 동일한 압력으로 하는, 기판 반송 방법.
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