KR19980024544A

KR19980024544A - 반송 장치 및 이것을 이용한 종형 열처리 시스템

Info

Publication number: KR19980024544A
Application number: KR1019970046700A
Authority: KR
Inventors: 키이치 다카하시; 히로시 기쿠치; 시게오 마쯔자키; 다카시 아라카네; 카즈오 무라카타; 스스무 기쿠치
Original assignee: 히가시 데츠로; 도쿄 에레쿠토론 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1998-07-06
Also published as: KR100543272B1; JPH1092905A; TW414934B; JP3570827B2; US5857848A

Abstract

종형(縱型) 열처리 시스템은, 반도체 웨이퍼(W) 및 그 운반 용기인 카세트(C)를 반송하기 위한 반송 장치(9)를 갖는다. 반송 장치(9)는, 상하 방향으로 이동 가능하고, 또한 수평면내에서 회전 가능하도록 배치된 베이스(8)를 갖는다. 베이스(8)상에는, 웨이퍼(W)를 탑재한 상태로 반송하기 위한 웨이퍼 아암(25, 26)이 배치된다. 웨이퍼 아암(25, 26)은 베이스(8)상에서 대기 위치와 진출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동할 수 있다. 또, 베이스(8)상에는 카세트(C)를 탑재한 상태로 반송하기 위한 카세트 아암(27)이 배치된다. 카세트 아암(27)은 베이스(8)상에서 후퇴 위치와 돌출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동할 수 있다. 웨이퍼 아암(25, 26)과 카세트 아암(27)은 서로 마주 보고, 또한 서로 역방향으로 진출 및 후퇴를 실행한다. 웨이퍼 아암(25, 26) 및 카세트 아암(27)이 각각 대기 위치 및 후퇴 위치에 있는 상태에서, 카세트 아암(27)의 카세트 유지부(27b)가 웨이퍼 아암(25, 26)의 바로 윗쪽에 존재한다.

Description

반송 장치 및 이것을 이용한 종형 열처리 시스템

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 평탄한 기판과 그것들을 수납하기 위한 용기를 반송하기 위한 반송 장치 및 이것을 이용한 처리 시스템에 관한 것이다.

반도체 장치의 제조에 있어서는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼에 산화, 확산, CVD 등의 각종 처리를 실시하기 위해 종형(縱型) 열처리 시스템 등의 처리 시스템이 이용된다. 이러한 처리 시스템에 있어서는, 여러장의 웨이퍼를 수납한 운반용 용기인 카세트(캐리어라고도 함)가 운반 로봇 또는 작업자에 의해 인/아웃(in-out)부를 통해서 반출입된다. 새로운 웨이퍼를 수납한 카세트는, 시스템내에서 선반상에 배치되고, 이 선반상의 카세트내로부터 보트(boat)에 웨이퍼가 이송 탑재된다. 웨이퍼가 이송 탑재된 보트는 열처리 로에 넣어지고, 웨이퍼에 소정의 처리가 실시된다. 소정의 열처리가 종료되면, 열처리 로에서 보트가 반출되고, 보트로부터 처리가 끝난 웨이퍼가 상기와는 반대의 순서로 카세트에 복귀된다.

이러한 처리 시스템내에서 카세트의 반송 부재를 웨이퍼의 이송 탑재 부재의 구동계에 장착한 반송 장치가 알려져 있다(일본국 특허 공개 평성 제 3-48439 호 공보 참조). 이 반송 장치는, 승강 및 회전 가능한 베이스와, 웨이퍼 반송 부재에 덧붙여 베이스에 장착된 카세트 반송 부재를 갖는다. 카세트 반송 부재는, 웨이퍼 반송 부재에 대하여 표리 관계의 상태로 배치되고, 에어 실린더에 의해 웨이퍼 반송 부재와는 반대 방향으로 진출 및 후퇴 이동된다. 이에 따라, 반송 기구의 점유 공간을 축소하여 처리 시스템의 소형화를 도모할 수 있다.

이 반송 장치는, 에어 실린더의 사용 및 카세트 반송 부재의 배치에 기인하여, 카세트의 반송시에 있어서 선회 반경이 커진다. 이 때문에, 반송 장치의 주위에 어느 정도의 여유 공간을 줄 필요가 있으므로, 수평 방향의 공간 생략화를 도모하는 데에는 한계가 있다. 이 문제는, 특히 웨이퍼의 대직경화 및 이에 따른 카세트의 대형화에 따라 두드러진다.

따라서, 본 발명의 목적은, 피처리 기판 및 그 용기의 반송 기능을 가짐과 동시에 수평 방향에 있어서 종래보다 좁은 공간으로 설치가 가능한 반송 장치와, 이것을 이용한 종형(縱型) 열처리 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명은, 특히, 반송 장치를 구성하는 데에 있어서, 종형 열처리 시스템에는 본래 수직 방향으로 큰 설치 공간이 필요하게 되는 점을 고려하고 있다.

본 발명의 제 1 시점은, 반송 장치에 있어서,

상하 방향으로 이동 가능하고 또한 수평면내에서 회전 가능하도록 배치된 베이스와,

실질적으로 동일한 윤곽 칫수를 갖는 기판의 군에 속하는 단일 기판에 접촉한 상태로 상기 기판을 반송하기 위해서 상기 베이스상에 배치되는 것으로, 상기 베이스에 장착된 부근부(付根部)와, 상기 기판을 지지하기 위해 상기 부근부로부터 연장된 지지부를 갖는 기판 아암과,

상기 기판 아암을 상기 베이스상에서 대기 위치와 진출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동시키기 위한 제 1 구동 장치와,

상기 군에 속하는 복수의 기판을 수납하기 위한 용기에 접촉한 상태로 상기 용기를 반송하기 위해서 상기 베이스상에 배치되는 것으로, 상기 베이스에 장착된 기단부(基端部)와, 상기 용기를 유지하기 위해 상기 기단부로부터 연장된 유지부를 갖는 용기 아암과,

상기 용기 아암을 상기 베이스상에서 후퇴 위치와 돌출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동시키기 위한 제 2 구동 장치를 구비하되,

상기 기판 아암의 상기 대기 위치로부터 상기 진출 위치로 향하는 방향과, 상기 용기 아암의 상기 후퇴 위치로부터 상기 돌출 위치로 향하는 방향이 실질적으로 서로 역방향이며, 상기 기판 아암 및 상기 용기 아암이 각각 상기 대기 위치 및 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 용기 아암의 상기 유지부가 상기 기판 아암의 바로 윗쪽에 존재한다.

본 발명의 제 2 시점은, 종형(縱型) 열처리 시스템에 있어서,

(a) 실질적으로 동일한 윤곽 칫수를 갖는 기판의 군에 속하는 복수의 기판을 수납하여 모두 한꺼번에 열처리를 실시하기 위한 것으로, 그내에서 상기 기판은 서로 간격을 두고 적층된 상태로 보트상에 지지되는 열처리 로와,

(b) 상기 보트와 함께 상기 기판을 상기 열처리 로내부의 위치와, 상기 열처리 로외부의 이송 탑재부 사이에서 반송하기 위한 보트 반송 기구와,

(c) 상기 군에 속하는 복수의 기판을 수납한 용기를 상기 시스템에 대하여 반출입하기 위한 인/아웃(in-out)부와,

(d) 상기 용기를 상기 시스템내에 배치하기 위한 용기 배치부와,

(e) 상기 인/아웃부와 상기 용기 배치부와의 사이에서 상기 용기를 반송하기 위해서, 및 상기 용기 배치부에 배치된 상기 용기와 상기 이송 탑재부에 배치된 상기 보트 사이에서 상기 기판을 반송하기 위해 사용되는 반송 장치를 구비하되, 상기 반송 장치는,

상하 방향으로 이동 가능하고 또한 수평면내에서 회전 가능하도록 배치된 베이스와 상기 군에 속하는 단일 기판에 접촉한 상태로 상기 기판을 반송하기 위해 상기 베이스상에 배치된 것으로, 상기 베이스에 장착된 부근부와, 상기 기판을 지지하기 위해서 상기 부근부로부터 연장된 지지부를 갖는 기판 아암과,

상기 용기에 접촉한 상태로 상기 용기를 반송하기 위해 상기 베이스상에 배치된 것으로, 상기 베이스에 장착된 기단부와, 상기 용기를 유지하기 위해서 상기 기단부로부터 연장된 유지부를 갖는 용기 아암과,

상기 용기 아암을 상기 베이스상에서 후퇴 위치와 돌출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동시키기 위한 제 2 구동 장치를 구비하며,

상기 기판 아암의 상기 대기 위치로부터 상기 진출 위치로 향하는 방향과, 상기 용기 아암의 상기 후퇴 위치로부터 상기 돌출 위치로 향하는 방향이 실질적으로 서로 역방향이고, 상기 기판 아암 및 상기 용기 아암이 각각 상기 대기 위치 및 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 용기 아암의 상기 유지부가 상기 기판 아암의 바로 윗쪽에 존재한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치를 도시하는 주요부 측면도,

도 2는 도 1에 도시한 반송 장치를 이용한 종형 열처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 측면 단면도,

도 3은 도 2에 도시한 처리 시스템의 평면 단면도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 확대 단면도,

도 5는 도 1에 도시한 반송 장치의 베이스의 개략 평면도,

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도,

도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도,

도 8은 도 5의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도,

도 9는 도 7의 Ⅸ부의 확대도,

도 10은 도 8의 Ⅹ부의 확대도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 케이스 3: 인/아웃부

5: 탑재대 6, 7: 가압부

9: 반송장치 10:선반

13: 열처리 로16: 게이트 밸브

21: 보온 통 22: 반송 아암 기구

25, 26: 웨이퍼 아암 27: 카세트 아암

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 종형(縱型) 열처리 시스템의 케이스(1)의 앞 부분에는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(W)의 운반용 용기, 즉 카세트(C)를 시스템에 대하여 반출입하기 위한 인/아웃(in-out)부(3)가 배치된다. 인/아웃부(3)는 케이스(1)의 측벽에 배치된 개폐 게이트부의 반출입구(4)와, 반출입구(4) 근방에 배치된, 카세트(C)를 탑재하기 위한 탑재대(5)를 갖는다. 카세트(C)내에는, 동일 칫수, 예컨대 8인치(inch)의 웨이퍼(W)가, 여러장, 예컨데 25장 정도 수직으로 세운 상태로 소정의 피치로 수납될 수 있다.

탑재대(5)에는, 카세트(C)를 전후에서 누르는 가압부(6, 7)와, 카세트(C)내의 웨이퍼(W)의 베이오넷(bayonet) 결합을 수행하는 베이오넷 정합기 등(도시 생략)이 배치된다. 탑재대(5)는 수직으로 회동 가능하도록 배치되어, 카세트(C)내의 웨이퍼(W)를 수직 상태로부터 수평상태로 전환해야 하는 카세트(C)를 거의 90° 회전할 수 있다.

케이스(1)내에는 승강 및 회전 가능한 베이스(8)를 갖는 반송 장치(9)가 배치된다. 베이스(8)의 주위에, 상술한 탑재대(5)와, 카세트(C)를 수납 배치하기 위한 카세트 배치부, 즉 선반(10)과, 웨이퍼의 이송 탑재부로 되는 제 1 로드록실(load lock chamber)(11)이 대략 동심원 형상으로 배치된다. 선반(10)은, 높이 방향으로 카세트(C)를 여러개 탑재 가능하도록 레벨(12)을 복수단, 도시예에서는 4단을 갖는다.

탑재대(5), 반송 장치(9), 선반(10) 등이 존재하는 케이스(1)내의 공간(2)은, 제 1 로드록실(11) 및 제 2 로드록실(17)을 거쳐서, 후술하는 종형(縱型) 열처리 로(13)에 접속된다. 제 1 로드록실(11)은 예비 진공실로서 기능함과 동시에, 열처리용의 석영제 보트(14)에 대하여 웨이퍼를 반출입하기 위한 이송 탑재부로서 기능한다. 보트(14)에는, 동일 칫수, 예컨대 8인치의 웨이퍼(W)가 복수의, 예컨대 30장, 서로 간격을 두고 적층된 상태로 지지될 수있다. 보트(14)는 복수의 웨이퍼(W)를 적재한 상태로 종형 열처리 로(13)에 대하여 로드(load) 및 언로드(unload)된다.

제 1 로드록실(11)은, 베이스(8)를 그 사이에 두고 탑재대(5)와 대향하는 위치에 배치된다. 제 1 로드록실(11)의 베이스(8)측으로 향하는 앞 부분에는, 로드록 도어(15)가 부착된 개구가 배치된다. 또한, 제 1 로드록실(11)의 뒷 부분에는, 게이트 밸브(16)를 거쳐서 제 2 로드록실(17)이 연이어 설치된다.

케이스(1)의 뒷 부분 상측에는, 하부에 장입구(裝入口)(로(爐) 입구)(18)를 갖는 종형 열처리 로(13)가 배치된다. 제 2 로드록실(17)은 열처리 로(13)의 아랫쪽의 로딩 에리어(loading area)(작업영역)을 구성한다. 제 1 및 제 2 로드록실(11, 17)은, 예컨대 열처리 로(13)의 열처리시의 진공도, 예컨대 1Torr,와 거의 동일한 진공도까지 감압 설정이 가능해진다.

제 1 로드록실(11)은, 게이트 밸브(16)를 열어 제 2 로드록실(17)과 연통하는데 앞서, 제 2 로드록실(17)과 같은 압력으로 설정된다. 제 1 로드록실(11)은, 또한, 게이트 밸브(16)를 닫은 상태에서 제 1 로드록실(11)의 로드록 도어(15)를 열어 케이스(1)내와 연통하기에 앞서, 케이스(1)내의 공간(2)의 압력(대기압)으로 설정된다.

열처리로(13)의 아래쪽으로는, 그 장입구(18)를 개폐하는 덮개(19)가 승강 기구의 승강 아암(20)에 의해 승강 가능하도록 배치된다. 덮개(19)의 상부에는, 석영제의 보온통(21)을 거쳐서 보트(14)가 배치된다. 제 2 로드록실(17)에는, 보트(14)를 보온통(21)상에서 제 1 로드록실(11)에 또는 그 반대로 반송하기 위한 반송 아암 기구(22)가 배치된다. 보온통(21)은 세정 등의 필요에 따라, 반송 아암 기구(22)에 의해, 덮개(19)상에서 제 1 로드록실(11)을 지나 케이스(1)밖으로 반출할 수 있다.

반송 장치(9)는, 도 4에도 도시하는 바와 같이, 볼나사 등을 이용한 승강 기구에 의해 승강 가능하도록 배치된 승강대(23)를 구비하며, 승강대(23)상에 베이스(8)가 수평으로 회전 가능하도록 설치된다. 승강대(23)내에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 베이스(8)를 위치 설정 가능하도록 회전 구동하기 위한 회전 구동부(24)가 배치된다.

베이스(8)상에는, 각각 예컨대 8인치의 웨이퍼(W)를 한 장씩 탑재하여 반송하기 위한 5개의 웨이퍼 아암(25, 26)과, 1개의 카세트(C)를 탑재하여 반송하기 위한 1개의 카세트 아암(27)이 배치된다. 웨이퍼 아암(25, 26)에 의해, 선반(10)상의 카세트(C)와 웨이퍼 이송 탑재부인 제 1 로드록실(11)내의 보트(14) 사이에서 웨이퍼가 반송된다. 또한, 카세트 아암(27)에 의해, 인/아웃부(3)의 탑재대(5)와 카세트 배치부인 선반(10) 사이에서 카세트(C)가 반송된다.

각 웨이퍼 아암(25, 26)은 베이스(8)에 설치된 부근부(25a, 26a)와, 한 장의 웨이퍼(W)를 지지하기 위해서 부근부로부터 수평으로 연장된 지지부(25b, 26b)를 갖는다. 웨이퍼 아암(25, 26)은 대기 위치(도 1에 도시한 위치)와 진출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동할 수 있다. 카세트 아암(27)은 베이스에 장착된 기단부(27a)와, 카세트를 유지하기 위해서 기단부로부터 수평으로 연장된 유지부(27b)를 갖는다. 카세트 아암(27)은 퇴피 위치(도 1에 도시한 위치)와 돌출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동할 수 있다.

웨이퍼 아암(25, 26)의 대기 위치로부터 진출 위치로 향하는 방향과, 카세트 아암(27)의 퇴피 위치로부터 돌출 위치로 향하는 방향은 서로 역방향으로 되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 아암(25, 26) 및 카세트 아암(27)이 각각 대기 위치 및 후퇴 위치에 위치하는 상태에서, 웨이퍼 아암(25, 26)의 부근부(25a, 26a)와 카세트 아암(27)의 기단부(27a)는 베이스(8)의 회전축을 그 사이에 두고 위치한다.

또한, 이 상태에 있어서, 카세트 아암(27)의 유지부(27b)는 웨이퍼 아암(25, 26)의 부근부(25a, 26a)의 바로 윗쪽에 존재한다. 또한, 이 상태에 있어서, 카세트 아암(27)의 유지부(27b)에 유지된 카세트(C)는, 웨이퍼 아암(25, 26)의 지지부(25b, 26b)에 지지된 웨이퍼(W)의 평면 윤곽 범위(도 1의 W참조)밖에 존재한다. 또한, 이 상태에 있어서, 카세트 아암(27)의 유지부(27b)에 유지된 카세트(C)는, 베이스(8)의 평면 윤곽 범위내에 존재한다. 이에 따라, 반송 장치의 실효적인 선회 반경(R)을 축소할 수 있음과 동시에, 카세트(C)의 외면으로부터의 이물질의 낙하에 의한 웨이퍼(W)의 오염을 방지할 수 있다.

보다 구체적으로는, 베이스(8)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 가로 길이의 상자 형상으로 형성되고, 그 네 모서리가 선회 반경(R)을 작게 해야 하는 절단된 형상으로 되어 있다. 베이스(8)의 상면에는, 그 길이 방향에 따라 웨이퍼 아암(25, 26)을 왕복 이동시키기 위한 슬릿(29)이 중앙 집중식으로 2열 형성된다. 또한, 베이스(8)의 상면에는, 카세트 아암(27)을 왕복 이동시키기 위한 슬릿(30)이 베이스(8)의 한 쪽으로 일렬 형성된다.

각 웨이퍼 아암(25, 26)의 지지부(25b, 25b)는, 왕복 이동 방향을 따라서 수평으로 연장되는 박판으로 이루어지고, 웨이퍼(W)를 소정 위치에 탑재할 수 있도록 상면에 요부(도시하지 않음)를 갖는다. 웨이퍼 아암(25, 26)은 5단 배치되기 때문에, 동시에 5장의 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 또한, 중간 단의 웨이퍼 아암(부(副) 웨이퍼 아암)(26)은, 상측 2단 및 하측 2단의 웨이퍼 아암(주(主) 웨이퍼 아암)(25)으로부터 독립하여 왕복 이동할 수 있다. 이 때문에, 부 웨이퍼 아암(26)에 의해, 웨이퍼(W)를 한 장씩 이송 탑재하는 것도 가능해진다. 상측 2단 및 하측 2단의 주 웨이퍼 아암(25)의 부근부(25a)는 일체화되어, 2열의 슬릿(29)의 한쪽을 거쳐서, 베이스(8)내의 구동 장치에 접속된다. 중단의 부 웨이퍼 아암(26)의 부근부(26a)는 2열의 슬릿(29)의 다른쪽을 거쳐서, 베이스(8)내의 별도의 구동 장치에 접속된다.

주 웨이퍼 아암(25)의 구동 장치 및 부 웨이퍼 아암(26) 구동 장치 각각은, 도 7에 도시한 바와 같이 구성된다. 즉, 각 슬릿(29)의 길이 방향의 양단 위치에는, 모터(스텝핑 모터)(31)로 회전 구동되는 구동 풀리(32)와, 종동 풀리(33)가 배치된다. 양 풀리(32, 33)에 벨트(타이밍 벨트)(34)가 감겨진다. 벨트(34)는 유단(有端) 벨트로 이루어지고, 그 길이 방향 양단부가, 도 9에 도시한 바와 같이, 이동 블럭(35)의 양단부에 가압부(36)를 거쳐서 나사(37)로 고정된다. 이동 블럭(35)상에, 주 웨이퍼 아암(25)의 부근부(25a) 또는 부 웨이퍼 아암(26)의 부근부(26a)가 고정된다. 이동 블럭(35)은, 베이스(8)내의 길이 방향으로 배치된 가이드(38)에 미끄럼 운동 가능하도록 지지된다(도 6 참조).

카세트 아암(27)의 유지부(27b)는, 웨이퍼 아암(25, 26)보다도 윗쪽으로, 또한 그들 지지부(25b, 26b)가 연장 방향과는 반대 방향으로 수평으로 연장된다. 유지부(27b)의 선단 상부에는, 카세트(C)를 탑재 또한 계지(係止)하기 위한 계지 수단(39)이 배치된다. 카세트 아암(27)의 부근부(27a)는 슬릿(30)을 거쳐서, 베이스(8)내의, 웨이퍼 아암용의 2개의 구동 장치와는 별도의 구동 장치에 접속된다.

카세트 아암(27)의 구동 장치는, 도 8에 도시한 바와 같이 구성된다. 즉, 슬릿(30)의 길이 방향 양단 위치에는, 종동 풀리(40)가 각각 배치된다. 양 종동 풀리(40) 사이에는, 모터(스텝핑 모터)(41)로 회전 구동되는 구동 풀리(42)가 배치된다. 이들 종동 풀리(40) 및 구동 풀리(42)에 벨트(타이밍 벨트)(43)가 감겨진다. 벨트(43)는, 그 하측 부분이 가이드 풀리(44)를 거쳐서 구동 풀리(42)에 감겨진다.

벨트(43)는 무단 벨트(이음매없는 벨트)로 이루어지고, 그 상측 부분의 상면에는, 도 10에도 도시하는 바와 같이, 카세트 아암(27)을 고정하기 위한 이동 방향으로 폭이 좁은 피스(45)가 돌출되어 설치된다. 피스(45)는, 도시예에서는 벨트(43)의 상면에 용착(溶着)되지만, 벨트(43)의 상면에 일체 형성되어 있어도 좋다. 카세트 아암(27)의 부근부(27a)의 하단부에는, 피스(45)의 이동 방향 한쪽 단에 접촉하는 이동 방향으로 폭이 좁은 피스(46)가 돌출되어 설치된다. 피스(45, 46)는 나사(47) 및 너트(48)로 서로 연결 고정된다. 이들 부재(45∼48)로 구성되는 벨트(43)와 카세트 아암(27) 사이의 커넥터(connector)는, 벨트(43)의 회전 방향(이동 방향)에 있어서 부근부(27a)의 양단을 넘지 않을 정도로 충분히 짧은 길이로 되어 있다.

또한, 카세트 아암(27)은, 베이스(8)내의 길이 방향에 배치된 가이드(리니어 가이드)(49)에 미끄럼 운동이 가능하도록 지지된다. 또한, 베이스(8)의 양측부에는, 지주(支柱)(50)가 세워져 설치되고, 양 지주(50)의 상단부에 발광 소자(51a)와 수광 소자(51b)로 이루어진 광 센서가 설치된다. 이 광 센서에 의해, 카세트(C)가 카세트 아암(27)의 유지부(27b)상에 있는지의 여부가 검지된다.

다음에, 이상의 구성으로 이루어지는 종형 열처리 시스템의 작용을 설명한다.

우선, 웨이퍼(W)를 수직으로 세워 수납한 카세트(C)가 반출입구(4)로부터 처리 시스템의 케이스(1)내에 반입되어 탑재대(5)상에 탑재된다. 다음에, 카세트(C)가 가압부(6, 7)에 의해 전후로부터 가압되고, 베이오넷 결합 및 웨이퍼 매수 카운트후, 카세트(C)가 웨이퍼(W)를 수평으로 해야 하는 탑재대(5)와 함께 거의 90° 회전한다. 다음에, 승강대(23)의 승강, 베이스(8)의 선회 및 카세트 아암(27)의 이동에 의해, 카세트 아암(27)의 유지부(27b)가 카세트(C)의 하부에 끼워진다. 그리고, 카세트 아암(27)의 유지부(27b)에 의해 탑재대(5)로부터 선반(10)까지 카세트(C)가 반송된다.

이렇게 하여 소정 개수의 카세트(C)가 선반(10)에 탑재되면, 승강대(23)의 승강, 베이스(8)의 선회 및 웨이퍼 아암(25, 26)의 이동에 의해, 웨이퍼 아암(25, 26)의 지지부(25b, 26b)가 선반(10)상의 카세트(C)내로 끼워진다. 그리고 카세트(C)로부터 웨이퍼(W)가 인출되어, 제 1 로드록실(11)내에 미리 배치된 포트(14)상에 이송 탑재된다. 이 때, 제 1 로드록실(11)과 제 2 로드록실(17) 사이의 게이트 밸브(16)는 닫혀지고, 제 1 로드록실(11)의 로드록 도어(15)는 개방된다.

이렇게 하여 소정 매수의 웨이퍼(W)가 보트(14)에 이송 탑재되면, 로드록 도어(15)가 폐쇄되어, 제 1 로드록실(11)내부는 소정의 진공도로 진공 흡입된다. 다음에, 제 1 로드록실(11)과 제 2 로드록실(17) 사이의 게이트 밸브(16)가 개방되어, 반송 아암 기구(22)에 의해 제 1 로드록실(11)내에서 제 2 로드록실(17)내의 보온통(21)상에 보트(14)가 이송 탑재된다. 게이트 밸브(16)는, 제 1 로드록실(11)로부터 보트(14)가 반출되면 폐쇄된다.

보트(14)의 이송 탑재후에, 보트(14)가 승강 아암(20)에 의해 덮개(19)상의 보온통(21)와 함께 상승 이동되어 열처리로(13)내에 로드된다. 다음에, 장입구(18)가 덮개(19)로 폐쇄되어, 소정의 열처리가 시작된다.

열처리가 종료되면, 상기와는 반대의 동작으로 보트(14)가 열처리로(13)내에서 제 2 로드록실(17)내로 반출되어 제 1 로드록실(11)내에 이송 탑재된다.

그리고, 보트(14)로부터 선반(10)상의 카세트(C)내에 처리가 끝난 웨이퍼(W)가 이송 탑재된다. 처리가 끝난 웨이퍼(W)를 수납하는 카세트(C)는 선반(10)으로부터 탑재대(5)에 반송되어 반출입구(4)로부터 반출된다.

상기 종형(縱型) 열처리 시스템에 의하면, 특징적인 구성을 갖는 반송 장치(9)를 이용함으로써, 설치 공간의 소형화와 이송 탑재 작업시에 있어서의 웨이퍼(W)의 이물질 오염의 방지를 도모할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 반송 장치(9)에 있어서는, 승강 및 회전 가능하도록 배치된 베이스(8)상에, 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 지지부(25b, 26b)를 갖는 웨이퍼 아암(25, 26)과, 카세트(C)를 유지하기 위한 유지부(27b)를 갖는 카세트 아암(27)이 대향하여 왕복 이동 가능하도록 배치된다. 웨이퍼 아암(25, 26) 및 카세트 아암(27)이 각각 대기 위치 및 후퇴 위치에 있는 상태에서, 웨이퍼 아암(25, 26)의 부근부(25a, 26a)와 카세트 아암(27)의 기단부(27a)는 베이스(8)의 회전축을 그 사이에 두고 위치한다. 또한, 이 상태에 있어서, 카세트 아암(27)의 유지부(27b)는 웨이퍼 아암(25, 26)의 부근부(25a, 26a)의 바로 윗쪽에 존재한다. 또한, 이 상태에 있어서, 카세트 아암(27)의 유지부(27b)에 유지된 카세트(C)는, 웨이퍼 아암(25, 26)의 지지부(25b, 26b)에 지지된 웨이퍼(W)의 평면 윤곽 범위밖에 존재한다. 또한, 이 상태에 있어서, 카세트 아암(27)의 유지부(27b)에 유지된 카세트(C)는, 베이스(8)의 평면 윤곽 범위내에 존재한다. 이에 따라, 반송 장치의 실효적인 선회 반경(R)를 축소할 수 있음과 동시에, 카세트(C)의 외면으로부터의 이물질의 낙하에 의한 웨이퍼(W)의 오염을 방지할 수 있다.

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 카세트 아암(27)의 구동 장치의 벨트(43)의 상면과 카세트 아암(27)과의 사이의 커넥터는, 벨트(43)의 회전 방향에 있어서 카세트 아암(27)의 부근부(27a)의 양단을 넘지 않도록 충분히 짧은 길이로 되어 있다. 이 때문에, 도 7에 도시한 바와 같은 구동 장치에 비해서, 베이스(8)가 한정된 공간내에서 카세트 아암(27)의 이동 행정을 크게 취하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 베이스(8)의 소형화를 도모할 수 있고, 또한, 그 선회 반경(R)의 축소화 및 공간 생략화를 도모할 수 있다. 특히, 베이스(8)는, 그 선회 반경(R)를 작게 해야 하는 네 모서리가 절단되어, 베이스(8)의 한 측이 한정된 공간내에 카세트 아암(27)의 이동 수단인 벨트(43)를 배치해야만 하기 때문에, 길이가 짧은 커넥터 구조가 지극히 유효하게 된다. 또, 도 8에 도시한 길이가 짧은 커넥터 구조를 갖는 구동 장치는, 웨이퍼 아암(25, 26)의 구동 장치로서도 그대로 적용이 가능하다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 상술하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서의 여러가지의 설계 변경 등이 가능하다. 예컨대, 본 발명은, 제 1 및 제 2 로드록실(11, 17)을 구비하고 있지 않고, 상압(常壓)의 케이스(1)내에서 보트(14)의 반송 이송 탑재를 실행하는 처리 시스템에도 적용이 가능하다. 이 경우, 제 1 로드록실(11) 대신에 이송 탑재부에 보트(14)의 탑재대가 설치된다. 또한, 선반(10)은 베이스(8)의 선회 방향으로 복수개 배치되어 있어도 좋다.

본 발명의 열처리 시스템은 설치 공간이 최소화되고 이송탑재 작업시에 웨이퍼가 이물질에 의해서 오염되는 것이 방지된다.

Claims

반송 장치에 있어서,

상하 방향으로 이동 가능하고 또한 수평면내에서 회전 가능하도록 배치된 베이스와,

실질적으로 동일한 윤곽 칫수를 갖는 기판의 군에 속하는 단일의 기판에 접촉한 상태로 상기 기판을 반송하기 위해서 상기 베이스상에 배치된 것으로, 상기 베이스에 장착된 부근부와, 상기 기판을 지지하기 위해서 상기 부근부로부터 연장된 지지부를 갖는 기판 아암과,

상기 기판 아암을 상기 베이스상에서 대기 위치와 진출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동시키기 위한 제 1 구동 장치와,

상기 군에 속하는 복수의 기판을 수납하기 위한 용기에 접촉한 상태로 상기 용기를 반송하기 위해서 상기 베이스상에 배치된 것으로, 상기 베이스에 장착된 기단부와, 상기 용기를 유지하기 위해서 상기 기단부로부터 연장된 유지부를 갖는 용기 아암과,

상기 용기 아암을 상기 베이스상에서 후퇴 위치와 돌출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동시키기 위한 제 2 구동 장치를 구비하되,

상기 기판 아암의 상기 대기 위치로부터 상기 진출 위치로 향하는 방향과, 상기 용기 아암의 상기 퇴피 위치로부터 상기 돌출 위치로 향하는 방향이 실질적으로 역방향이며, 상기 기판 아암 및 상기 용기 아암이 각각 상기 대기 위치 및 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 용기 아암의 상기 유지부가 상기 기판 아암의 바로 윗쪽에 존재하는 반송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 아암이 상기 기판을 탑재한 상태로 상기 기판을 반송하는 반송 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 용기 아암이 상기 용기를 탑재한 상태로 상기 용기를 반송하는 반송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 아암 및 상기 용기 아암이 각각 상기 대기 위치 및 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 기판 아암의 상기 부근부와 상기 용기 아암의 상기 기단부와가, 상기 베이스의 회전축을 그 사이에 두고 위치하는 반송 장치.
상기 기판 아암 및 상기 용기 아암이 각각 상기 대기 위치 및 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 용기 아암의 상기 유지부에 유지된 상기 용기가, 상기 기판 아암의 상기 지지부에 지지된 상기 기판의 평면 윤곽의 범위밖에 존재하는 반송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용기 아암이 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 용기 아암의 상기 유지부에 유지된 상기 용기가, 상기 베이스의 평면 윤곽의 범위내에 존재하는 반송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 반송 기구가 상기 베이스내에 배치되고 또한 쌍방향으로 회전하는 무단 벨트와, 상기 무단 벨트의 상면과 상기 기판 아암의 상기 부근부를 접속하기 위한, 상기 부근부로부터 상기 쌍방향을 따라 길이가 짧은 커넥터를 포함하는 반송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 반송 기구가 상기 베이스내에 배치되고 또한 쌍방향으로 회전하는 무단 벨트와, 상기 무단 벨트의 상면과 상기 용기 아암의 상기 기단부를 접속하기 위한, 상기 기단부로부터 상기 쌍방향을 따라 길이가 짧은 커넥터를 포함하는 반송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 아암과 등가인 제 2 기판 아암을 구비하고, 상기 제 2 기판 아암은 상기 기판 아암과 일체적으로 이동하는 반송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 아암과 등가인 제 2 기판 아암을 구비하고, 상기 제 2 기판 아암은 상기 기판 아암으로부터 독립하여 이동하는 반송 장치.
종형 열처리 시스템에 있어서,

(a) 실질적으로 동일한 윤곽 칫수를 갖는 기판의 군에 속하는 복수의 기판을 수납하여 한꺼번에 함께 열처리를 실시하기 위한 것으로, 그내에서 상기 기판은 서로 간격을 두고 적층된 상태로 보트상에 지지되는 열처리 로와,

(b) 상기 보트와 함께 상기 기판을 상기 열처리 로 내부의 위치와, 상기 열처리 로 외부의 이송 탑재부 사이에서 반송하기 위한 보트 반송 기구와,

(c) 상기 군에 속하는 복수의 기판을 수납한 용기를 상기 시스템에 대하여 반출입하기 위한 인/아웃부와,

(d) 상기 시스템내에 상기 용기를 배치하기 위한 용기 배치부와,

(e) 상기 인/아웃부와 상기 용기 배치부 사이에서 상기 용기를 반송하기 위해서, 또 상기 용기 배치부에 배치된 상기 용기와 상기 이송 탑재부에 배치된 상기 보트 사이에서 상기 기판을 반송하기 위해 사용되는 반송 장치를 구비하되, 상기반송 장치는,

상하 방향으로 이동 가능하고 또한 수평면내에서 회전 가능하도록 배치된 베이스와, 상기 군에 속하는 단일 기판에 접촉한 상태로 상기 기판을 반송하기 위해서 상기 베이스상에 배치되는 것으로, 상기 베이스에 장착된 부근부와, 상기 기판을 지지하기 위해서 상기 부근부로부터 연장된 지지부를 갖는 기판 아암과,

상기 기판 아암을 상기 베이스상에서 대기 위치와 진출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동시키기 위한 제 1 구동 장치와,

상기 용기에 접촉한 상태로 상기 용기를 반송하기 위해서 상기 베이스상에 배치되는 것으로, 상기 베이스에 장착된 기단부와, 상기 용기를 유지하기 위해서 상기 기단부로부터 연장된 유지부를 갖는 용기 아암과,

상기 용기 아암을 상기 베이스상에서 후퇴 위치와 돌출 위치 사이에서 수평으로 왕복 이동시키기 위한 제 2 구동 장치를 구비하며,

상기 기판 아암의 상기 대기 위치로부터 상기 진출 위치로 향하는 방향과, 상기 용기 아암의 상기 후퇴 위치로부터 상기 돌출 위치로 향하는 방향이 실질적으로 역방향이며, 상기 기판 아암 및 상기 용기 아암이 각각 상기 대기 위치 및 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 용기 아암의 상기 유지부가 상기 기판 아암의 바로 윗쪽에 존재하는 종형 열처리 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 기판 아암이 상기 기판을 탑재한 상태로 상기 기판을 반송하는 종형 열처리 시스템.
제 12 항에 있어서,

상기 용기 아암이 상기 용기를 탑재한 상태로 상기 용기를 반송하는 종형 열처리 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 기판 아암 및 상기 용기 아암이 각각 상기 대기 위치 및 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 기판 아암의 상기 부근부와 상기 용기 아암의 상기 기단부가, 상기 베이스의 회전축을 그 사이에 두고 위치하는 종형 열처리 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 기판 아암 및 상기 용기 아암이 각각 상기 대기 위치 및 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 용기 아암의 상기 유지부에 유지된 상기 용기가, 상기 기판 아암의 상기 지지부에 지지된 상기 기판의 평면 윤곽의 범위밖에 존재하는 종형 열처리 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 용기 아암이 상기 후퇴 위치에 있는 상태에서, 상기 용기 아암의 상기 유지부에 유지된 상기 용기가, 상기 베이스의 평면 윤곽 범위내에 존재하는 종형 열처리 시스템.
상기 제 1 반송 기구가 상기 베이스내에 배치되고 또한 쌍방향으로 회전되는 무단 벨트와, 상기 무단 벨트의 상면과 상기 기판 아암의 상기 부근부를 접속하기 위한, 상기 부근부로부터 상기 쌍방향을 따라 길이가 짧은 커넥터를 구비하는 종형 열처리 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 제 2 반송 기구가 상기 베이스내에 배치되고 또한 쌍방향으로 회전되는 무단 벨트와, 상기 무단 벨트의 상면과 상기 용기 아암의 상기 기단부를 접속하기 위한, 상기 기단부로부터 상기 쌍방향을 따라 길이가 짧은 커넥터를 구비하는 종형 열처리 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 기판 아암과 등가인 제 2 기판 아암을 구비하고, 상기 제 2 기판 아암은 상기 기판 아암과 일체적으로 이동하는 종형 열처리 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 기판 아암과 등가인 제 2 기판 아암을 구비하고, 상기 제 2 기판 아암은 상기 기판 아암으로부터 독립하여 이동하는 종형 열처리 시스템.