KR20080090299A - 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

광체 내외로 수납 용기를 반입 반출하는 로드 포트에 있어서, 수납 용기의 개체를 장착하거나 떼어낼 수 있도록 하여, 구조를 간단하게 한다.
기판 처리 장치는, 복수의 기판을 수납하고 기판 출입구를 개체에 의하여 폐색한 수납 용기와, 상기 수납 용기를 재치하는 로드 포트와, 상기 로드 포트에서 상기 기판 출입구에 대한 상기 개체의 착탈을 수행하는 착탈 장치와, 상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하여 상기 착탈 장치에 대하여 대향 방향으로 원근 동작을 수행하는 제1 재치 유닛과, 제1 재치 유닛과는 별체로서 설치되고 상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하여 상기 착탈 장치에 대하여 승강을 수행하는 제2 재치 유닛을 구비한다.
로드 포트, 개체 착탈, 재치 유닛

Description

기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 반도체 소자를 포함하는 반도체 집적회로를 새겨 넣는 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 한다)에 절연막이나 금속막 등 CVD 막을 형성하거나 불순물을 확산하거나 하는 배치(batch)식 종형 확산 CVD 장치에 사용하기에 유효한 것에 관한 것이다.
기판 처리 장치의 일례인 배치식 종형 확산 CVD 장치(이하, 배치식 CVD 장치라고 함)에 있어서는, 복수 매의 웨이퍼가 수납 용기에 수납된 상태로 다루어진다.
종래의 수납 용기에는, 오픈 카세트(open cassette)와 FOUP(Front Opening Unified Pod. 이하, 포드라고 함)가 있다.
오픈 카세트는 대략 입방체의 상자 모양으로 형성되어 있고, 대향하는 한 쌍의 면이 개구(開口)되어 있다.
포드는 대략 입방체의 상자 형상으로 형성되어 있고, 한 면이 개구되어 있음과 동시에, 상기 개구면에는 도어[door, 개체(蓋體)]가 착탈 자재(自在)로 장착되 어 있다.
웨이퍼의 수납 용기로서 포드가 사용되는 경우에는, 웨이퍼가 밀폐된 상태로 반송되게 된다. 이 때문에, 주위의 분위기에 파티클(particle) 등이 존재하고 있다고 하더라도, 웨이퍼의 청정도는 유지할 수 있다. 따라서, 배치식 CVD 장치가 설치되는 클린 룸(clean room) 내의 청정도를 지나치게 높게 설정할 필요가 없어지기 때문에, 클린 룸에 필요한 비용(cost)를 저감할 수 있다. 따라서, 최근의 배치식 CVD 장치에 있어서는, 포드를 수납 용기로서 채용하고 있다.
포드를 사용하는 배치식 CVD 장치는, 웨이퍼가 포드 내에 반입되거나 웨이퍼가 포드 내로부터 반출되거나 하는 로드 포트(load port)에, 포드 개폐 장치[이하, 포드 오프너(pod opener)라고 함] 및 매핑(mapping) 장치를 구비하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
포드 오프너는, 포드의 웨이퍼 출입구에 도어를 장착하거나 웨이퍼 출입구로부터 도어를 떼어냄으로써, 포드의 웨이퍼 출입구를 닫거나 여는 장치이다.
매핑 장치는, 포드 내의 웨이퍼를 검출하여 포드 내의 웨이퍼 보지홈(保持溝, slot)의 각각에 웨이퍼가 보지되어 있는지의 여부를 검출하는 장치이다.
<특허 문헌 1> 일본 특허 공개 2003-7801호 공보
종래의 배치식 CVD 장치에 있어서는, 장치 외부[광체(筐體) 외부]로부터 배치식 CVD 장치의 광체 내에 포드를 반입하거나, 광체 내로부터 포드를 반출하는 로 드 포트에 있어서, 포드의 도어를 착탈할 수 없다.
로드 포트에 있어서 포드의 도어를 장착하거나 떼기 위해서는, 로드 포트에 퇴피 가능한 포드 오프너를 설치하는 구성을 생각할 수 있다. 즉, 광체 외부로부터 포드를 광체 내부에 반입하거나, 포드를 광체 내부로부터 광체 외부로 반출할 때에는, 포드 오프너를 로드 포트로부터 퇴피시킴으로써, 포드를 반입시키거나 반출시키거나 하는 통로를 확보한다.
그러나, 그 구성에 있어서는, 포드 오프너를 로드 포트로부터 퇴피시키기 때문에, 배치식 CVD 장치가 복잡하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 광체 내외에 수납 용기의 반입 반출을 수행하는 로드 포트에 있어서, 수납 용기의 개체를 장착하거나 떼어낼 수 있음과 동시에, 구조를 간단하게 할 수 있는 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 수단 가운데 대표적인 것은, 다음과 같다.
복수의 기판을 수납하고 기판 출입구를 개체로 폐색하는 수납 용기와, 광체 내외에서, 상기 수납 용기의 반입 반출이 이루어지는 로드 포트와,
상기 로드 포트에서 상기 기판 출입구에 대한 상기 개체의 착탈을 수행하는 착탈 장치와,
상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치(載置)하여 상기 착탈 장치에 대하여 대향 방향으로 원근(遠近) 동작을 수행하는 제1 재치 유닛과,
상기 제1 재치 유닛과는 별체(別體)로 설치하고, 상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하여 상기 착탈 장치에 대하여 승강을 수행하는 제2 재치 유닛을 구비하는 기판 처리 장치.
상기 수단에 따르면, 광체 내외에 수납 용기를 반입 반출하는 로드 포트에 있어서, 수납 용기의 개체를 장착하거나 떼어낼 수 있음과 동시에, 구조를 간단하게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 배치식 CVD 장치 즉 배치식 종형 확산 CVD 장치로서, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 구성되어 있다.
한편, 이하의 설명에 있어서, 배치식 종형 확산 CVD 장치를 구성하는 각 부의 동작은, 컨트롤러(77)에 의하여 제어된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 피처리 기판으로서의 웨이퍼(1)를 수납한 캐리어(carrier, 수납 용기)로서는, 포드(2)가 사용되고 있다.
도 3 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 포드(2)는 대략 입방체의 상자 모양으로 형성되어 있고, 입방체의 한 개의 측벽에는 웨이퍼 출입구(3)가 개설(開設)되어 있다. 웨이퍼 출입구(3)에는, 이를 폐색하는 개체로서의 도어(4)가 탈부착 가능하게 장착되어 있다.
도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 포드(2) 하면에는 3개의 위치 맞춤 구멍(5, 5, 5)이, 서로 120도의 위상차를 가지고 회전 대칭형으로 배치되어 있다. 즉, 제1 위치 맞춤 구멍(5)은 포드(2) 하면에 있어서 전후 방향으로 연재(延在)하는 중심선 상에 배치되어 있고, 제2 위치 맞춤 구멍(5) 및 제3 위치 맞춤 구멍(5)은, 제1 위치 맞춤 구멍(5)의 전방(前方)에 있어서 해당 중심선에 좌우 대칭형으로 배치되어 있다.
3개의 위치 맞춤 구멍(5, 5, 5)은 평면도가 직사각형인 V홈(溝) 형상으로 각각 형성되어 있고, 모두 V홈의 구저(溝底)가 회전 대칭형의 중심을 향하도록 배치되어 있다.
이 3개의 위치 맞춤 구멍(5, 5, 5)은, SEMI E57-0600(SEMI standards 명칭:Mechanical Specification for Kinematic Couplings Used to Align and Support 300 mm Wafer Carriers)에 규정되어 있고, SEMI E57-0600에 규정된 프라이머리 핀[PRIMARYPIN, 포드의 저면(底面) 주연측(周緣側)을 지지하는 핀]과 세컨더리핀(SECONDARYPIN, 포드 저면 중심측을 지지하는 핀)에 대응하도록 배치되어 있다.
도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 배치식 CVD 장치(10)는, 메인(main) 광체(11)를 구비하고 있다.
메인 광체(11)의 정면벽(11a)은 메인 광체(11) 내외를 구획하는 구획벽을 구성하고 있다. 이 정면벽(11a)의 중간 높이에는, 메인 광체(11) 내외를 연통(連通)시키는 포드 반입 반출구(이하, 포드 반입구라고 함)(12)가 개설되어 있다. 포드 반입구(12)는 포드(2)를 반입하거나 포드(2)를 반출한다. 프론트 셔터(front shutter)(13)는 포드 반입구(12)를 닫거나 열거나 한다.
메인 광체(11)의 정면벽(구획벽)(11a)의 외측에 로드 포트(14)가 설치되어 있다. 로드 포트(14)는 포드 반입구(12)의 바로 밑에 위치하고 있다. 로드 포트(14)는 반입 반출부를 구성하고 있다. 로드 포트(14)는 재치된 포드(2)를 포드 반입구(12)에 위치 맞춤한다. 로드 포트(14)는 2개가 병렬로 설치되어 있다.
포드(2)는 로드 포트(14) 위로, 배치식 CVD 장치 외부(광체 외부)에 있는 공정 내 반송 장치(공정간 반송 장치라고도 함)에 의하여 반입되고, 또한, 로드 포트(14) 위로부터 반출된다.
공정 내 반송 장치로서는, 도 1에 나타낸 상주행(床走行)형 구내(構內) 반송차[이하, AGV(Automated Guided Vehicle)라고 함](9), 천정 주행형 구내 반송 장치(OHT, Overhead Transport Vehicle) 등이 있고, 양 쪽 모두 적용할 수 있다.
정면벽(11a)의 전면(前面) 측에는 프론트 광체로서의 박스(box)(14A)가 설치되어 있다. 박스(14A)는 로드 포트(14)와 해당 위쪽 공간을 둘러싸도록 형성되어 있다. 박스(14A)의 천정벽에는 천정 개구(14B)가 개설되어 있고, 박스(14)의 정면벽에는 정면 개구(14C)가 개설되어 있다. 즉, 로드 포트(14)는, 정면 개구(14C)를 경유하여 포드(2)를 수취할 수 있고, 또한, 천정 개구(14B)를 경유하여 수취하는 것도 가능하다.
한편, 박스(14A)와 메인 광체(11)는, 배치식 CVD 장치의 광체를 구성하고 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 박스(14A) 내에는 후술하는 컨트롤러(77)가 설치되어 있다.
로드 포트(14)에는 포드 엘리베이터(pod elevator)(15)가 설치되어 있고, 포드 엘리베이터(15)는 포드(2)를, 로드 포트(14)의 높이와 포드 반입구(12)의 높이 사이에서 승강시킨다. 즉, 포드 엘리베이터(15)는 수납 용기 재치부 승강 기구부를 구성하고 있다.
포드 엘리베이터(15)는, 승강 구동 장치(16)와, 승강 구동 장치(16)에 의하여 승강되는 샤프트(shaft)(17)와, 샤프트(17) 상단에 수평으로 설치된 보지대(수납 용기 재치부)(18)와, 보지대(18)의 상면에 돌설(突設)된 복수 개의 수취 키너매틱 핀(kinematic pin)(19)을 구비하고 있다. 수취 키너매틱 핀(19)은 수납 용기 위치 맞춤 수단(위치 맞춤부라고도 함)을 구성하고 있다. 이 수취 키너매틱 핀(19)은, SEMIE57-0600에 규정된 프라이머리 핀(PRIMARYPIN)에 해당한다. 수취 키너매틱 핀(19)이 포드(2)의 위치 맞춤 구멍(5)에 감입한 상태에서, 보지대(18)는 포드(2)를 밑에서부터 지지한다. 승강 구동 장치(16)는 이 보지대(18)를 샤프트(17)에 의하여 승강시킨다.
보지대(18)는 포드(2)의 하면을 보지하는 보지부를 구성함과 함께, 수납 용기 재치부를 구성하고 있다.
밀폐 광체(21)는 메인 광체(11) 내외를 구획하는 구획벽인 정면벽(11a)의 내측에, 포드 반입구(12)보다 하측인 로드 포트(14)에 대응하는 높이로 설치되어 있다. 밀폐 광체(21)는 로드록(loadlock)실(20)을 형성하고 있다. 로드록실(20)은 내 부를 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스로 충전을 유지할 있는 수납 용기 개체 개폐실을 구성하고 있다. 한편, 로드록실(20)은 개폐실이라고도 한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 밀폐 광체(21)에는 불활성 가스(질소 가스) 공급 장치(132)나 배기 장치(133)가 접속되어 있다. 로드록실(20) 내부는 불활성 가스(질소 가스) 공급 장치(132)에 의하여 불활성 가스(질소 가스)가 공급됨과 동시에, 배기 장치(133)에 의하여 배기된다.
도어 출입구(22)는 메인 광체(11)의 정면벽(11a)의 로드록실(20) 상부에 대향하는 부위에 개설되어 있다. 도어 출입구(22)는 로드 포트(14)에 재치된 포드(2)의 웨이퍼 출입구(3)에 대응하는 크기[웨이퍼 출입구(3)보다 약간 큼]로 형성되어 있다.
수납 용기 개체(蓋體) 개폐부(착탈 장치라고도 함)로서의 포드 오프너(23)는 로드록실(20) 내에 설치되어 있다. 포드 오프너(23)는 로드 포트(14)에 재치된 포드(2)로부터 도어(4)를 떼어내거나, 포드(2)에 도어(4)를 부착하거나 함으로써, 웨이퍼 출입구(3) 및 도어 출입구(22)를 열거나 닫는다.
포드 오프너(23)는 이동대(25)와, 이동대(25)에 보지된 클로저(closure)(26)를 구비하고 있다. 이동대(25)는 도어 출입구(22)에 대하여 전후(수직 방향) 및 상하(평행 방향)로 이동한다. 클로저(26)는 도어(4)를 보지하는 개체 보지부를 구성하고 있다. 포드 오프너(23)는 클로저(26)에 의하여 도어(4)를 보지하여 전후로 움직임으로써, 포드(2)의 웨이퍼 출입구(3) 및 도어 출입구(22)를 열거나 닫는다.
매핑 장치(27)는 밀폐 광체(21)의 도어 출입구(22)에 대향하는 부위에, 설치 되어 있다. 매핑 장치(27)는 기판 상태 검출부를 구성하고 있다.
매핑 장치(27)는 구동원이 되는 리니어 액튜에이터(linear actuator)(28)와, 홀더(holder)(29)와, 복수의 검출자(30)를 구비하고 있다. 리니어 액튜에이터(28)는 홀더(29)를 포드(2)의 웨이퍼 출입구(3)에 대하여 전후로 이동시킨다. 홀더(29)는 검출자(30)를 보지하고 있다. 매핑 장치(27)는 포드(2) 내의 웨이퍼(1)를 검출자(30)에 의하여 검출함으로써, 포드(2) 내의 슬롯(slot) 각각에 웨이퍼(1)가 보지되어 있는지의 여부를 검출한다.
메인 광체(11) 내의 전측(前側) 영역에는 포드 보관실(11b)이 형성되어 있다. 보관실은 로드 포트에 인접하여 설치되어 있다. 광체 내에서 수납 용기를 보관하는 보관 선반으로서의 회전식 포드 선반(31)은, 포드 보관실(11b) 전후 방향 중앙부의 상부에 설치되어 있다. 회전식 포드 선반(31)은 복수 개의 포드(2)를 보관한다.
회전식 포드 선반(31)은 지주(32)와 복수 매의 선반용 판자(33)를 구비하고 있다. 지주(32)는 수직으로 입설(立設)되어 있고, 수평면 내에서 간헐적으로 회전한다. 복수 매의 선반용 판자(33)는 지주(32)에 상중하단의 각 위치에 있어서 방사상으로 지지되고 있다. 복수 매의 선반용 판자(33)는 포드(2)를 복수 개씩 각각 재치한 상태로 보지한다.
선반용 판자(33) 상면에는 복수 개의 선반용 판자 키너매틱 핀(34)이 돌설되어 있고 선반용 판자 키너매틱 핀(34)은 포드(2)의 위치 맞춤 구멍(5)에 감입한다. 즉, 선반용 판자의 키너매틱 핀(34)은 위치 맞춤 수단(위치 맞춤부라고도 함)을 구 성하고 있다. 한편, 선반용 판자 키너매틱 핀(34)은 SEMI E57-0600에 규정된 프라이머리 핀(PRIMARY PIN)에 해당한다.
메인 광체(11)의 포드 보관실(11b) 내부에는, 수납 용기 반송부로서의 포드 반송 장치(35)가 설치되어 있다. 포드 반송 장치(35)는 로드 포트(14)와 회전식 포드 선반(31)과의 사이에서 포드 반입구(12)를 개재하여 포드(2)를 반송한다. 즉, 포드 반송 장치(35)는 보관실과 로드 포트와의 사이에서 포드를 반송한다.
포드 반송 장치(35)는 수납 용기 승강 기구로서의 포드 반송 엘리베이터(35a)와, 수납 용기 반송 기구로서의 포드 반송 기구(35b)에 의하여 구성되어 있다.
포드 반송 장치(35)는 포드 반송 엘리베이터(35a)와 포드 반송 기구(35b)와의 연속 동작에 의하여, 보지대(18)와, 회전식 포드 선반(31)과, 후에 상세하게 설명하는 포드 오프너(42)의 재치대(43)와의 사이에서 포드(2)를 반송한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 메인 광체(11) 내부 전후 방향 중앙 하부에는 서브 광체(40)가 후단까지 구축되어 있다.
서브 광체(40)의 정면벽(40a)에는 웨이퍼 반입 반출구(41)가 한 쌍, 수직 방향 상하 2단으로 정렬되어 개설되어 있다. 웨이퍼 반입 반출구(이하, 웨이퍼 반입구라고 함)(41)는 웨이퍼(1)를 포드(2)로부터 서브 광체(40) 내부로 반입하거나 서브 광체(40) 내부로부터 포드(2)로 반출하기 위한 개구이다. 상하단의 웨이퍼 반입구(41, 41)에는 수납 용기 개체 개폐부로서의 포드 오프너(42)가 한 쌍씩 각각 설치되어 있다.
포드 오프너(42)는 포드(2)를 재치하는 재치대(43)와 포드(2)의 도어(4)를 착탈하는 착탈 기구(44)를 구비하고 있다. 포드 오프너(42)는 재치대(43)에 재치된 포드(2)의 도어(4)를 착탈 기구(44)에 의하여 착탈함으로써, 포드(2)의 웨이퍼 출입구(3)를 열거나 닫는다.
서브 광체(40)는 예비실(45)을 구성하고 있다. 예비실(45)은, 포드 반송 장치(35)나 회전식 포드 선반(31)이 설치된 보관실(11b)로부터 유체적으로 격절(隔絶)되어 있다.
예비실(45)의 전측(前側) 영역에는 웨이퍼 이재 기구(46)가 설치되어 있다. 웨이퍼 이재 기구(46)는, 웨이퍼 이재 장치(46a)와 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(46b)와 트위저(tweezers)(46c)를 구비하고 있다. 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(46b)는 예비실(45) 내의 전방(前方) 영역 우단부에 설치되어 있다. 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(46b)는 웨이퍼 이재 장치(46a)를 승강시킨다. 웨이퍼 이재 장치(46a)는 트위저(46c)를 수평면 내에 있어서 회전 또는 직동(直動)시킨다. 트위저(46c)는 웨이퍼(1)를 보지한다.
웨이퍼 이재 기구(46)는, 트위저(46c)로 보지한 웨이퍼(1)를 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(46b) 및 웨이퍼 이재 장치(46a)의 연속 동작에 의하여, 포드(2)로부터 보트(boat, 기판 보지구)(47)로 반송하고, 장전(charging)한다. 또한, 웨이퍼 이재 기구(46)는, 보트(47)의 웨이퍼(1)를 트위저(46c)로 보지하고, 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(46b) 및 웨이퍼 이재 장치(46a)의 연속 동작에 의하여 보트(47)로부터 탈장(脫裝, discharging)하여, 보트(47)로부터 포드(2)로 반송하여, 수납한 다.
컨트롤러(77)는, 로드 포트(14), 포드 엘리베이터(15), 포드 오프너(23), 매핑 장치(27), 회전식 포드 선반(31), 포드 반송 장치(35), 포드 오프너(42), 웨이퍼 이재 기구(46) 등의 배치식 CVD 장치 내의 모든 동작을 제어한다.
예비실(45)의 후측 영역에는 보트(47)를 승강시키기 위한 보트 엘리베이터(48)가 설치되어 있다.
연결구로서의 암(arm)(49)은 보트 엘리베이터(48)의 승강대에 연결되어 있다. 암(49)에는 씰 캡(seal cap)(50)이 수평으로 설치되어 있다. 씰 캡(50)은 보트(47)를 수직으로 지지하고, 후술하는 처리로(51)의 하단부를 폐색한다.
기판 보지구로서의 보트(47)는 복수 개의 보지 부재(部材)를 구비하고 있고, 복수 개의 보지 부재는 복수 매(예를 들면, 50매~125매 정도)의 웨이퍼(1)를 각각 수평으로 보지한다. 즉, 보트(47)에 보지된 복수 매의 웨이퍼(1)는, 그 중심을 일치시킨 상태에서 수직 방향으로 정렬한다.
편의상 도시는 생략하지만, 클린(clean) 가스 공급 유닛(이하, 클린 유닛이라고 함)은, 예비실(45)의 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(46b) 측 및 보트 엘리베이터(48) 측과 반대측인 좌측 단부(端部)에 설치되어 있다. 클린 유닛은 공급 팬(fan) 및 방진 필터로 구성되어 있다. 클린 유닛은 청정화한 분위기 또는 불활성 가스인 클린 에어(클린 가스라고도 함)를 공급한다.
또한, 웨이퍼 이재 장치(46a)와 클린 유닛과의 사이에는, 노치(notch) 맞춤 장치가 설치되어 있다. 노치 맞춤 장치는 웨이퍼의 원주 방향의 위치를 정합시키는 기판 정합 장치를 구성하고 있다.
클린 유닛으로부터 불어낸 클린 에어는, 노치 맞춤 장치, 웨이퍼 이재 장치(46a) 및 보트(47)로 유통된 후에, 도시하지 않는 덕트(duct)에 의하여 흡입된다. 흡입된 클린 에어는, 메인 광체(11)의 외부로 배기가 이루어지든지, 또는, 클린 유닛의 흡입 측인 1차측(공급측)까지 순환되고 다시 클린 유닛에 의하여 예비실(45) 내로 불어내거나 한다.
서브 광체(40) 위에는 도 4에 나타낸 처리로(51)가 설치되어 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 처리로(51)는 가열 기구로서의 히터(52)를 갖는다.
히터(52)는 원통 형상이고, 보지판으로서의 히터의 베이스(heater base)(53)에 지지됨으로써 수직으로 설치되어 있다.
반응관으로서의 프로세스 튜브(process tube)(54)는 히터(52)의 내측에, 히터(52)와 동심원상으로 배설(配設)되어 있다. 프로세스 튜브(54)는 외부 반응관으로서 아우터 튜브(outer tube)(55)와 그 내측에 설치된 내부 반응관으로서의 이너 튜브(inner tube)(56)로 구성되어 있다.
아우터 튜브(55)는, 예를 들면 석영(SiO2) 또는 탄화 실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 형성되어 있다. 아우터 튜브(55)는, 내경이 이너 튜브(56)의 외경보다 크고, 상단이 폐색하고 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 아우터 튜브(55)는 이너 튜브(56)와 동심원상으로 설치되어 있다.
이너 튜브(56)는, 예를 들면 석영 또는 탄화 실리콘 등의 내열성 재료로 형성되어 있다. 이너 튜브(56)는 상단 및 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 이너 튜브(56)의 통 중공부(中空部)는 처리실(57)을 형성하고 있다. 처리실(57)은, 웨이퍼(1)를 수평 자세에서 수직 방향으로 다단으로 정렬시켜 보지한 보트(47)를 수용할 수 있다.
아우터 튜브(55)와 이너 튜브(56)와의 틈새는 통(筒) 형상 공간(58)을 형성하고 있다.
매니폴드(manifold)(59)는 아우터 튜브(55)의 하방에, 아우터 튜브(55)와 동심원상으로 배설되어 있다. 매니폴드(59)는, 예를 들면 스테인리스로 형성되어 있다. 매니폴드(59)는 상단 및 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 매니폴드(59)는 아우터 튜브(55)와 이너 튜브(56)에 계합(係合)함으로써, 이들을 지지하고 있다.
매니폴드(59)가 히터 베이스(53)에 지지됨으로써, 프로세스 튜브(54)는 수직으로 설치된 상태로 되어 있다.
프로세스 튜브(54) 및 매니폴드(59)는 반응 용기를 형성한다.
한편, 매니폴드(59)와 아우터 튜브(55)와의 사이에는, 씰(seal) 부재로서의 O링(59a)이 설치되어 있다.
씰 캡(50)에는 가스 도입부로서의 노즐(nozzle)(60)이 접속되어 있고, 노즐(60)은 처리실(57) 내에 연통하고 있다. 노즐(60)에는 가스 공급관(61)이 접속되어 있다.
MFC(매스 플로우 컨트롤러)(62)는, 가스 공급관(61)의 노즐(60)과의 접속측과 반대측인 상류측에 접속되어 있다. 가스 공급원(63)은 MFC(62)의 가스 공급관(61)의 접속측과 반대측에 접속되어 있다. MFC(62)는 가스 유량 제어기를 구성한다. 가스 공급원(63)은 처리 가스나 불활성 가스 등 원하는 가스를 공급한다.
MFC(62)에는 가스 유량 제어부(64)가 전기 배선(C)에 의하여 전기적으로 접속되어 있고, 가스 유량 제어부(64)는 MFC(62)를, 공급 가스 유량이 원하는 양이 되도록, 원하는 타이밍으로 제어한다.
매니폴드(59)에는 처리실(57) 내의 분위기를 배기하는 배기관(65)이 설치되어 있다.
배기관(65)은 이너 튜브(56)와 아우터 튜브(55)와의 틈새에 의하여 형성된 통 형상 공간(58)의 하단부에 배치되어 있고, 통 형상 공간(58)에 연통하고 있다.
압력 검출기로서의 압력 센서(66) 및 압력 조정 장치(67)는, 배기관(65)의 매니폴드(59)와의 접속측과 반대측인 하류측에 접속되어 있다. 진공 펌프 등의 배기 장치(68)는, 배기관(65)의 압력 조정 장치(67)와의 접속측과 반대측에 접속되어 있다. 배기 장치(68)는 처리실(57) 내를, 배기관(65)이나 압력 센서(66) 및 압력 조정 장치(67)를 개재하여 처리실(57) 내의 압력이 소정 압력(진공도)이 되도록 배기한다.
압력 조정 장치(67) 및 압력 센서(66)에는 압력 제어부(69)가 전기 배선(B)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다. 압력 제어부(69)는 압력 조정 장치(67)를, 압력 센서(66)에 의하여 검출된 압력을 바탕으로, 처리실(57) 내의 압력이 원하는 압력이 되도록, 그리고, 원하는 타이밍으로 제어한다.
씰 캡(50)은 매니폴드(59) 하단의 수직 방향 하측을 폐색한다. 씰 캡(50)은 매니폴드(59)의 하단 개구를 기밀(氣密)하게 폐색할 수 있는 노구(爐口) 개체를 구성하고 있다.
씰 캡(50)은 예를 들면 스테인리스 등의 금속으로 이루어지고, 원반상으로 형성되어 있다. 씰 캡(50)의 상면에는 씰 부재로서의 O링(50a)가 설치되어 있다. O링(50a)은 매니폴드(59) 하단과 당접(當接)한다.
보트를 회전시키는 회전 기구(70)는 씰 캡(50)의 처리실(57)과 반대측에, 설치되어 있다. 회전 기구(70)의 회전축(71)은 씰 캡(50)을 관통하여, 보트(47)에 접속되어 있다. 회전축(71)은 보트(47)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(1)를 회전시킨다.
회전 기구(70) 및 보트 엘리베이터(48)에는 구동 제어부(72)가 상기 배선(A)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다. 구동 제어부(72)는 회전 기구(70) 및 보트 엘리베이터(48)를, 원하는 동작을 하도록, 그리고 원하는 타이밍으로 제어한다.
보트(47)는 예를 들면 석영이나 탄화 실리콘 등의 내열성 재료로 형성되어 있다. 보트(47)는 복수 매의 웨이퍼(1)를 수평 자세로 또한 서로 중심을 맞춘 상태로 정렬시켜 다단으로 보지한다.
한편, 보트(47)의 하부에는 복수 매의 단열판(73)이 수평 자세로 다단으로 배치되어 있다. 단열판(73)은 예를 들면 석영이나 탄화 실리콘 등 내열성 재료가 사용되고, 원판 형상으로 형성되어 있다. 단열판(73)은 단열 부재를 구성하고 있다. 복수 매의 단열판(73)은 히터(52)로부터의 열을 매니폴드(59) 측으로 전달하기 어렵게 한다.
프로세스 튜브(54) 내에는 온도 센서(74)가 설치되어 있다. 온도 센서(74)는 온도 검출기를 구성하고 있다. 히터(52) 및 온도 센서(74)에는 온도 제어부(75)가 전기 배선(D)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다.
온도 제어부(75)는 히터(52)에 대한 통전 상태를 온도 센서(74)에 의하여 검출된 온도 정보를 바탕으로 조정함으로써, 처리실(57) 내의 온도가 원하는 온도 분포가 되도록, 그리고 원하는 타이밍으로 제어한다.
가스 유량 제어부(64), 압력 제어부(69), 구동 제어부(72) 및 온도 제어부(75)는, 조작부 및 입출력부를 구성하고 있으며, 배치식 CVD 장치 전체를 제어하는 주제어부(76)에 전기적으로 접속되어 있다.
가스 유량 제어부(64), 압력 제어부(69), 구동 제어부(72), 온도 제어부(75) 및 주제어부(76)는, 컨트롤러(77)를 구성하고 있다.
다음에, 본 발명의 일실시 형태인 IC 제조 방법에 있어서의 성막 공정을, 이상의 구성에 따른 배치식 CVD 장치를 사용한 경우를 예로 들어 설명한다.
이하의 설명에 있어서, 배치식 CVD 장치를 구성하는 각 부의 동작은, 컨트롤러(77)에 의하여 제어된다.
도 1~도 3에 나타낸 바와 같이, 로드 포트(14)에 반입된 때, 포드(2)는 보지대(18)에 재치된다.
즉, 공정 내 반송 장치가 도 1에 나타낸 AGV(9)인 경우에는, AGV(9)는 포드(2)를 정면 개구(14C)를 경유하여 보지대(18) 상에 재치한다. 공정 내 반송 장치 가 천정 주행형 구내 반송 장치인 경우에는, 천정 주행형 구내 반송 장치는 포드(2)를 천정 개구(14B)를 경유하여 보지대(18) 상에 재치한다.
이 때, 보지대(18)의 수취 키너매틱 핀(19)이 포드(2) 하면의 위치 맞춤 구멍(5)에 감합(嵌合)됨으로써, 포드(2)는 보지대(18)에 위치 맞춤된 상태가 된다.
이어서, 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 로드 포트(14)에 있어서, 포드(2)가 포드 오프너(23)의 방향으로 이동되어, 도어(4)가 포드 오프너(23)의 클로저(26)에 보지된다.
이 때, 로드록실(20) 내부는 불활성 가스 공급 장치(132)로부터 공급된 불활성 가스에 의하여, 불활성 가스 분위기로 되어 있다.
클로저(26)는 도어(4)를 보지하면, 이동대(25)의 후퇴에 의하여 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3)로부터 떼어낸다(탈장한다).
그 후에, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 이동대(25)가 하강하여, 클로저(26)는 로드록실(20) 내부에서 웨이퍼 출입구(3)의 위치로부터 이탈한다.
웨이퍼 출입구(3)가 개방되면, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 리니어 액튜에이터(28)는 매핑 장치(27) 홀더(29)를 웨이퍼 출입구(3)에 삽입한다. 매핑 장치(27)는 포드(2) 내의 웨이퍼(1)를 검출자(30)에 의하여 매핑한다.
이 때, 불활성 가스 공급 장치(132)가 불활성 가스를 로드록실(20)에 공급하고, 배기 장치(133)가 로드록실(20)을 배기함으로써, 포드(2) 내의 분위기를 불활성 가스로 치환한다.
소정의 매핑이 완료되면, 리니어 액튜에이터(28)는 매핑 장치(27)의 홀 더(29)를 웨이퍼 출입구(3)로부터 원래의 대기 위치에 복귀시킨다.
홀더(29)가 대기 위치에 복귀하면, 이동대(25)가 상승하고, 클로저(26)를 웨이퍼 출입구(3)의 위치로 이동시킨다.
그 후에는, 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 이동대(25)가 웨이퍼 출입구(3)를 향해 전진하고, 클로저(26)가 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3)에 부착한다(장착한다).
이 매핑 장치(27)에 의하여 독취한 매핑 정보와, 이 포드(2)에 관하여 미리 제공된 매핑 정보가 상위한 경우에는, 상위한 것이 발견된 포드(2)는 로드 포트(14)로부터 웨이퍼 편성 공정이나 직전의 공정 등에 공정 내 반송 장치, 예를 들면, 도 1에 나타낸 AGV(9)에 의하여 즉시 반송된다.
이와 같이, 매핑 장치(27)에 의하여 독취한 매핑 정보와 미리 제공된 매핑 정보와의 상위함이 발견된 포드(2)를 로드 포트(14)로부터 즉시 돌려 보냄으로써, 메인 광체(11) 내, 특히 재치대(43)나 회전식 포드 선반(31)까지 포드(2)를 반입한 후에 로드 포트(14)에 되돌리고 나서 반송되는 경우와 비교하여, 대폭으로 단계를 감소할 수 있다. 이에 따라, 보트(47)에 대한 웨이퍼 재치 시간 증대 및 웨이퍼 처리 착수 대기 시간의 증대를 억제할 수 있다.
상술한 매핑 장치(27)에 의하여 독취한 매핑 정보와 해당 포드(2)에 관하여 미리 제공된 매핑 정보가 일치한 경우에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 포드 엘리베이터(15)는 보지대(18)에 의하여 지지된 포드(2)를, 로드 포트(14)로부터 포드 반입구(12)의 높이까지 상승시킨다.
구체적으로는, 보지대(18)는, 밀폐 광체(21)보다 상방에 있어서 포드 반송 기구(35b)가 포드(2)를 아래쪽에서 들어올릴 수 있는 높이까지, 상승된다.
포드(2)가 포드 반입구(12)의 높이까지 상승되면, 프론트 셔터(13)는 포드 반입구(12)를 개방한다.
이어서, 포드 반송 기구(35b)가 포드 반입구(12)를 지나, 도 6에 나타낸 바와 같이, 포드 반송 장치(35)의 포드 반송 기구(35b)는 보지대(18)에 의하여 지지된 포드(2)를, 하측으로부터 들어올린다.
즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, 포드 반송 기구(35b)의 암(35c)이 늘어남으로써, 암(35c)의 선단에 지지된 플레이트(35d)는 포드 반입구(12)를 지나서, 보지대(18) 바로 밑으로 진입한다. 플레이트(35d)는 보지부로서 구성되어 있다.
이어서, 포드 반송 엘리베이터(35a)가 상승함으로써, 플레이트(35d)가 포드(2)를 보지대(18)의 위로부터 들어올린다.
이 때, 도 7의 상상선(想像線)에서 참조할 수 있는 바와 같이, 플레이트(35d)의 3개의 플레이트 키너매틱 핀(35e)은 3개의 위치 맞춤 구멍(5)의 내측 위치에 각각 감입한다. 이 플레이트 키너매틱 핀(35e)은, SEMI E57-0600에 규정된 세컨더리핀(SECONDARYPIN)에 상당한다.
이상과 같이 하여 포드 반송 기구(35b)에 의하여 떠올린 포드(2)는, 포드 반송 기구(35b)의 암(35c)이 단축함으로써, 포드 반입구(12)로부터 메인 광체(11) 내에 반입된다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 포드 반송 장치(35)는 반입된 포드(2)를 회전식 포드 선반(31)의 지정된 선반용 판자(33)로 자동적으로 반송하여, 넘겨준 다.
이 때, 선반용 판자(33)의 선반용 판자 키너매틱 핀(34)이 포드(2)의 하면의 위치 맞춤 구멍(5)에 감입됨으로써, 포드(2)는 선반용 판자(33)에 위치 맞춤이 유지된 상태가 된다.
포드(2)는 선반용 판자(33)에 일시적으로 보관된다. 그 후에, 포드 반송 장치(35)는 포드(2)를 선반용 판자(33)로부터 한쪽의 웨이퍼 반입구(41)에 설치된 포드 오프너(42)로 반송하여 재치대(43)에 이재한다.
이 때, 착탈 기구(44)는 포드 오프너(42)의 웨이퍼 반입구(41)를 닫고 있으며 클린 에어 유닛은 클린 에어를 예비실(45)로 유통하여 충만시키고 있다.
예를 들면, 예비실(45) 내에 클린 에어로서 질소 가스가 충만함으로써, 산소 농도가 20 ppm 이하로서, 예비실(45) 내부는 메인 광체(11) 내부[대기(大氣) 분위기]의 산소 농도보다 훨씬 더 낮게 설정되어 있다.
한편, 포드 반입구(12)로부터 메인 광체(11) 내에 반송 기구(35b)에 의하여 반입된 포드(2)가, 웨이퍼 반입구(41)에 설치된 포드 오프너(42)에 직접적으로 반송되는 경우도 있다.
포드 오프너(42)는 재치대(43)에 재치된 포드(2)의 개구측 단면을, 정면벽(40a) 웨이퍼 반입구(41) 개구연변부로 누른다. 이어서, 착탈 기구(44)는 도어(4)를 떼어내고, 웨이퍼 출입구(3)를 개방시킨다.
이 때에는, 로드 포트(14)에 있어서 이미 매핑되어 있기 때문에, 포드(2) 내의 웨이퍼(1) 군(群)에 대한 매핑은 생략할 수 있다.
또한, 미리, 포드(2)에 불활성 가스가 충전되어 있기 때문에, 예비실(45) 내의 산소 농도가 상승하는 현상을 억제할 수 있다.
포드(2)가 포드 오프너(42)에 의하여 개방되면, 웨이퍼 이재 기구(46)는 웨이퍼(1)를 포드(2)로부터 웨이퍼 이재 장치(46a)의 트위저(46c)에 의하여 웨이퍼 출입구(3)를 통해서 픽업(pickup)하고, 노치 맞춤 장치(도시하지 않음)로 반송한다. 노치 맞춤 장치는 웨이퍼(1)를 위치 맞춤한다. 위치 맞춤 후에, 웨이퍼 이재 기구(46)는 트위저(46c)에 의하여 웨이퍼(1)를 노치 맞춤 장치로부터 픽업하고, 보트(47)로 반송한다. 웨이퍼 이재 기구(46)는 반송한 웨이퍼(1)를 보트(47)에 장전(charging)한다.
웨이퍼 이재 기구(46)는, 보트(47)에 웨이퍼(1)를 넘긴 웨이퍼 이재 장치(46a)를 포드(2)로 되돌리고, 다음의 웨이퍼(1)를 보트(47)에 장전하는 단계를 개시한다.
한쪽(상단 또는 하단)의 포드 오프너(42)에 있어서의 웨이퍼 이재 기구(46)가 웨이퍼(1)를 보트(47)에 장전하는 작업을 하는 동안에, 다른 쪽(하단 또는 상단)의 포드 오프너(42)에서는, 포드 반송 장치(35)가 별도의 포드(2)를 회전식 포드 선반(31)으로부터 반송하여 이재한다. 또한, 다른 쪽의 포드 오프너(42)에 이동된 포드(2)의 개방 작업이 동시에 진행된다.
미리 지정된 매수의 웨이퍼(1)가 보트(47)에 장전되면, 노구(爐口) 셔터(도시하지 않음)는 닫혀져 있던 처리로(51)의 하단부를 개방한다.
이어서, 보트 엘리베이터(48)는 씰 캡(50)을 상승시킴으로써, 웨이퍼(1) 군 을 보지한 보트(47)를 처리로(51) 내로 반입(boat loading)시킨다.
여기에서, 처리로(51)를 사용하여 웨이퍼(1) 상에 박막을 CVD 법에 의하여 형성하는 방법에 대하여 설명한다.
한편, 이하의 설명에 있어서, 처리로(51)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(77)에 의하여 제어된다.
복수 매의 웨이퍼(1)가 보트(47)에 장전(wafer charge)되면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 보트 엘리베이터(48)는 복수 매의 웨이퍼(1)를 보지한 보트(47)를 들어 올려, 처리실(57)로 반입(boat loading)한다.
이 상태에서, 씰 캡(50)은 O링(50a)을 개재하여 매니폴드(59) 하단을 밀폐한 상태가 된다.
진공 배기 장치(68)는 처리실(57) 내를 소정의 압력(진공도)이 되도록 배기한다. 이 때, 압력 센서(66)는 처리실(57) 내의 압력을 측정한다. 압력 조정 장치(67)는 이 측정된 압력을 바탕으로 피드백(feedback) 제어한다.
또한, 히터(52)는 처리실(57) 내를 소정 온도가 되도록 가열한다. 이 때, 온도 센서(74)는 처리실(57) 내의 온도를 검출한다. 처리실(57) 내가 소정의 온도 분포가 되도록, 히터(52)에 대한 통전 상태는 검출한 온도 정보를 바탕으로 피드백 제어된다.
이어서, 회전 기구(70)는 보트(47)를 회전시킴으로써 웨이퍼(1)를 회전시킨다.
다음으로, 가스 공급원(63)으로부터 공급되고 MFC(62)에서 소정의 유량이 되 도록 제어된 가스가, 가스 공급관(61)을 유통하여 노즐(60)로부터 처리실(57) 내에 도입된다.
도입된 가스는 처리실(57) 내를 상승하고, 이너 튜브(56)의 상단 개구로부터 통 형상 공간(58)으로 유출되어 배기관(65)으로부터 배기된다.
가스는 처리실(57) 내를 통과할 때에 웨이퍼(1)의 표면과 접촉한다. 이 때에, 열 CVD 반응에 의하여 웨이퍼(1)의 표면 상에 박막이 퇴적(deposition)된다.
미리 설정된 처리 시간이 경과하면, 가스 공급원(63)은 가스 공급관(61)을 통하여 불활성 가스를 처리실(57) 내에 공급하고, 처리실(57) 내를 불활성 가스로 치환시킴과 동시에, 처리실(57) 내의 압력을 상압(常壓)으로 복귀시킨다.
그 후, 보트 엘리베이터(48)는 씰 캡(50)을 하강시켜, 매니폴드(59) 하단을 개구시킴과 동시에, 처리 완료된 웨이퍼(1)를 보지한 보트(47)를 매니폴드(59) 하단으로부터 프로세스 튜브(54) 외부로 반출(boat unloading)한다.
웨이퍼 이재 장치(46a)는 보트 언로딩된 처리 완료된 웨이퍼(1)를, 보트(47)로부터 꺼내고(wafer discharging), 포드 오프너(42)에 미리 반송된 빈 포드(2)로 되돌린다.
소정 매수의 처리 완료된 웨이퍼(1)가 수납되면, 포드 오프너(42)는 도어(4)를 포드(2)의 웨이퍼 출입구(3)에 장착한다.
포드 반송 장치(35)는, 웨이퍼 출입구(3)가 폐색된 포드(2)를, 회전식 포드 선반(31)의 지정된 선반용 판자(33)로 자동적으로 반송하여 넘긴다.
포드(2)는 선반용 판자(33)에 일시적으로 보관된다.
그 후, 프론트 셔터(13)가 포드 반입구(12)를 연다. 포드 반송 장치(35)는 포드(2)를 선반용 판자(33)로부터 포드 반입구(12)로 반송하고, 포드 반입구(12)를 통과시킨 후 포드 엘리베이터(15) 보지대(18) 상으로 전달한다.
한편, 처리 완료된 웨이퍼(1)를 수납한 포드(2)는, 포드 오프너(42)로부터 포드 반입구(12)로 포드 반송 장치(35)에 의하여 직접적으로 반송되는 경우도 있다.
보지대(18) 상에 포드(2)가 수수되면, 프론트 셔터(13)가 포드 반입구(12)를 닫는다. 또한, 승강 구동 장치(16)가 포드 엘리베이터(15)의 샤프트(17)를 로드 포트(14) 상에 하강시킨다.
로드 포트(14) 상에 하강된 포드(2)는 공정 내 반송 장치, 예를 들면, 도 1에 나타낸 AGV(9)에 의하여 소정의 공정으로 반송된다.
상기 실시 형태에 따르면, 다음의 효과 중 하나 이상의 효과를 얻을 수 있다.
1) 포드가 공정 내 반송 장치에 의하여 반입되는 로드 포트에 매핑 장치를 설치함으로써, 매핑 장치에 의하여 독취된 실제의 매핑 정보와, 미리 제공된 매핑 정보와의 상위함이 발견된 포드를 로드 포트로부터 즉시 되돌려 보낼 수 있다. 그 결과, 광체 내의 포드 오프너에 매핑 장치가 설치되어 있는 종래의 경우에 비하여, 포드를 광체 내에 반입한 후에 로드 포트에 되돌리고 나서 반송하는 노력이나 시간을 생략할 수 있는 만큼, 웨이퍼 처리의 착수시기가 상위함이 발견된 시점에서 지연되는 것을 단축할 수 있다.
2) 로드 포트의 상방에 포드 반입구를 설치함과 동시에, 포드를 아래로부터 보지하는 보지대를 로드 포트와 포드 반입구와의 사이에서 승강시키는 포드 엘리베이터를 설치함으로써, 포드 상부를 쥐고 핸들링하는 경우에 비해, 핸들링 구조를 간단하고 소형으로 구성할 수 있다. 그 결과, 소형 경량화, 단순화, 고속화, 안전화 및 스페이스 활용화를 도모할 수 있다.
3) 포드 엘리베이터에 의하여 승강하는 보지대에 수취 키너매틱 핀을 설치함으로써, 보지대를, 각 위치의 포드 재치부의 반송 기준으로 할 수 있다. 그 결과, 반송 기준의 통일화를 도모할 수 있다.
4) 포드는 웨이퍼가 수납된 상태로도 장기간 방치하는 경우가 있어, 포드 내의 산소 농도가 높아지는 경우가 있다. 그 경우, 재치대(43)에서 개체를 열 때, 대용적(大容積)의 예비실의 불활성 가스 분위기(낮은 산소 농도 상태)가, 붕괴되고 만다. 따라서, 예비실을 불활성 가스 분위기로 되돌리려면, 시간이 걸렸다. 그러나, 예비실에서 포드의 개체를 열기 전에 미리 예비실보다 소용적인 밀폐 광체(21)에서, 포드 내를 불활성 가스 분위기로 치환함으로써, 스루풋(throughput)을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태인 배치식 CVD 장치를 나타내는 측면 단면도이다.
본 실시 형태가 상기 실시 형태와 다른 주된 점은, 포드 오프너가 로드 포트에만 설치되어 있는 점이다.
즉, 도 9에 나타낸 바와 같이, 로드 포트(14)는 예비실(45)을 형성하는 서브 광체(40)의 정면벽(구획벽)(40a)에 설치되어 있고, 웨이퍼 반입 반출구(이하, 웨이퍼 반입구라고 함)(91)는, 이 정면벽(40a)에 설치된 포드 오프너(83)의 로드록실(80)을 형성하는 밀폐 광체(81)의 배면벽(81a)에, 개설되어 있다. 또한, 로드 포트에는, 웨이퍼 반입구(91)를 개폐하는 도어 기구(92)가 설치되어 있다.
예비실(45) 내에 설치된 기판 반송 장치로서의 웨이퍼 이재 기구(46)는, 도어 기구(92)가 웨이퍼 반입구(91)를 개방했을 때, 포드(2)와 보트(47)의 사이에서 웨이퍼(1)를 반송하도록 구성되어 있다.
보트 엘리베이터(48)는 보트(47)를, 예비실(45)에 인접한 처리로(51)의 처리실(57)에 반입하거나, 처리실(57)로부터 반출한다.
예비실(45)의 천정면에 인접한 보관실(11b)에는, 보관 선반(31A) 및 포드 반송 장치(35)가 설치되어 있다.
포드 반입구(12)는 메인 광체(11) 정면벽(11a)의 보관실(11b)에 대향한 부위에, 개설되어 있다. 프론트 셔터(13)는 포드 반입구(12)를 개폐한다.
제1 실시 형태의 포드 오프너(23)와 마찬가지로, 로드록실(80)에는 매핑 장치(84)가 설치되어 있다. 매핑 장치(84)는 도어 출입구(82)에 대하여 전후(수직 방향) 및 상하(평행 방향)로 이동할 수 있다.
밀폐 광체(81)에는 불활성 가스(질소 가스) 공급 장치(132) 및 배기 장치(133)가 접속되어 있다. 로드록실(80) 내부는 불활성 가스(질소 가스) 공급 장치(132)에 의하여 불활성 가스(질소 가스)가 공급됨과 동시에, 배기 장치(133)에 의하여 배기된다.
다음에, 이상의 구성에 따른 배치식 CVD 장치의 포드 오프너의 작용을 설명한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 로드 포트(14)에 반입될 때, 포드(2)는 포드 엘리베이터(15)의 보지대(18)에 재치된다.
이 때, 보지대(18)에 돌설(突設)되어 있는 수취 키너매틱 핀(19)이, 포드(2) 하면의 위치 맞춤 구멍(5)에 감입됨으로써, 포드(2)는 보지대(18)에 위치 맞춤된 상태가 된다.
다음으로, 로드 포트(14)에 있어서, 포드(2)가 포드 오프너(83)의 방향으로 이동된다. 포드 오프너(83)는 클로저(86)에 도어(4)를 보지시킨다.
이 때, 로드록실(80) 내부는 불활성 가스 공급 장치(132)로부터 공급된 불활성 가스에 의하여, 불활성 가스 분위기로 되어 있다.
클로저(86)가 도어(4)를 보지하면, 이동대(85)가 후퇴하고, 클로저(86)가 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3) 및 도어 출입구(82)로부터 떼어낸다. 그 후에, 이동대(85)가 로드록실(80) 내부를 하강하고, 클로저(86)가 웨이퍼 출입구(3) 및 도어 출입구(82)의 위치로부터 이탈한다.
포드 오프너(83)가 웨이퍼 출입구(3)를 개방시키면, 매핑 장치(84)는 검출자를 웨이퍼 출입구(3)에 삽입하고, 검출자에 의하여 포드(2) 내의 웨이퍼(1)를 검출시킴으로써, 웨이퍼(1)를 매핑한다.
이 때, 불활성 가스 공급 장치(132)가 불활성 가스를 로드록실(80) 내에 공급하면서, 배기 장치(133)가 로드록실(80)을 배기함으로써, 포드(2) 내의 분위기를 불활성 가스로 치환한다.
소정의 매핑이 완료되면, 매핑 장치가 웨이퍼 출입구(3)로부터 원래의 대기 위치로 복귀된다.
그 후, 이동대(85)가 상승하고, 클로저(86)를 웨이퍼 출입구(3)의 위치로 이동시킨다. 그 후에, 이동대(85)가 웨이퍼 출입구(3)를 향해 전진하고, 클로저(86)가 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3) 및 도어 출입구(82)에 부착한다.
이 매핑 장치에 의하여 독취한 실제의 매핑 정보와, 해당 포드(2)에 관하여 미리 제공된 매핑 정보가 상위한 경우에는, 상위함이 발견된 포드(2)는 로드 포트(14)로부터 웨이퍼 편성 공정이나 그 직전의 공정 등으로, AGV(9)에 의하여 즉시 반송된다.
상술한 매핑 장치에 의하여 독취된 실제의 매핑 정보와 해당 포드(2)에 관하여 미리 제공된 매핑 정보가 일치한 경우에는, 포드 엘리베이터(15)는 보지대(18)에 의하여 지지된 포드(2)를, 로드 포트(14)로부터 포드 반입구(12)의 높이까지 상승시킨다.
포드(2)가 포드 반입구(12)의 높이까지 상승하면, 프론트 셔터(13)는 포드 반입구(12)를 개방한다.
이어서, 포드 반송 장치(35)는 포드 반송 기구(35b)에, 보지대(18)에 의하여 지지된 포드(2)를 떠받치게 한다.
포드 반송 장치(35)는 포드 반송 기구(35b)에 의하여 떠받쳐진 포드(2)를 포드 반입구(12)로부터 메인 광체(11) 내로 반입한다.
포드 반송 장치(35)는 반입한 포드(2)를, 보관 선반(31A)의 지정된 선반용 판자(33A)에 자동적으로 반송하여 수수한다.
포드(2)는 선반용 판자(33A)에 일시적으로 보관된다.
그 후에, 상술한 바와 반대의 순서로, 포드 반송 장치(35) 및 포드 엘리베이터(15)는 보관 선반(31A)으로부터 로드 포트(14)로 반송한다.
이 때, 예비실(45)에는 클린 에어가 유통되어 충만되고 있다.
다음에, 로드 포트(14)에 있어서, 포드(2)가 포드 오프너(83)의 방향으로 이동되고, 도어(4)가 포드 오프너(83)의 클로저(86)에 보지된다.
클로저(86)가 도어(4)를 보지하면, 이동대(85)가 후퇴하여 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3)으로부터 떼어낸다. 그 후에, 클로저(86)는 로드록실(80) 내부에서 이동대(85)의 하강으로 웨이퍼 출입구(3) 및 도어 출입구(82)의 위치로부터 이탈한다.
웨이퍼 출입구(3)가 개방되면, 도어 기구(92)는 웨이퍼 반입구(91)를 개방한다.
이 때에는, 포드 내의 웨이퍼의 매핑은 이미 완료되어 있기 때문에, 생략할 수 있다.
또한, 미리, 포드(2)에 불활성 가스가 충전되고 있기 때문에, 예비실(45) 내의 산소 농도가 상승하는 것을 억제할 수 있다.
웨이퍼 출입구(3), 도어 출입구(82) 및 웨이퍼 반입구(91)가 개방되면, 웨이퍼 이재 장치(46a)는 트위저(46c)에 의하여 웨이퍼(1)를, 포드(2)로부터 웨이퍼 출입구(3), 도어 출입구(82) 및 웨이퍼 반입구(91)를 통해서 픽업한다. 웨이퍼 이재 장치(46a)는 웨이퍼(1)를 노치 맞춤 장치에 반송한다. 노치 맞춤 장치는 웨이퍼(1)를 노치 맞춤한다. 노치 맞춤 후에, 웨이퍼 이재 장치(46a)는 트위저(46c)에 의하여 웨이퍼(1)를 노치 맞춤 장치로부터 픽업한다. 웨이퍼 이재 장치(46a)는 픽업한 웨이퍼(1)를 보트(47)에 반송하고, 보트(47)에 장전(charging)한다.
보트(47)에 웨이퍼(1)를 수수한 웨이퍼 이재 장치(46a)는 포드(2)로 되돌아와, 다음의 웨이퍼(1)를 보트(47)에 장전된다.
한편, 보관 선반(31A)에서 포드(2)를 일시적으로 보관하는 단계를 거치지 않고 , 웨이퍼 이재 장치(46a)는 트위저(46c)에 의하여 웨이퍼(1)를 포드(2)로부터 직접적으로 반송하여도 된다. 즉, 매핑이 완료하고, 매핑 장치가 검출자를 웨이퍼 출입구(3)로부터 원래의 대기 위치로 복귀시킨 후, 또는, 매핑 중에 웨이퍼 반입구(91)를 개방시킨다. 이어서, 웨이퍼 이재 장치(46a)는 트위저(46c)를 웨이퍼 반입구(91)에 삽입하고, 웨이퍼(1)를 포드(2)로부터 픽업한다.
이후의 단계는 상기 실시 형태와 마찬가지이므로, 설명은 생략한다.
본 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태의 하나 이상의 효과에 더하여, 이하의 효과를 발휘한다.
포드 오프너를 로드 포트에 설치하면 되기 때문에, 스페이스 효율 향상(foot print 축소화), 스루풋 향상(포드의 이동 범위를 적게 할 수 있음)에 기여할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태인 배치식 CVD 장치의 로드 포트를 나타내는 사시도이다.
본 실시 형태가 상기 제1 실시 형태와 다른 것은, 보지대를 전후 및 상하로 이동시키는 포드 엘리베이터(15B)이다.
한편, 보지대의 형상은, 제1 실시 형태와 마찬가지인데, 자세히 설명한다.
즉, 승강 구동 장치(16B)의 샤프트(17B)의 상단에는 리니어 액튜에이터(95)의 본체(96)가 설치되어 있고, 본체(96)는 수평이며 아울러 전후방향으로 연재(延在)하고 있다. 보지대(18)는, 리니어 액튜에이터(95)에 가이드(97) 및 구동 로드(rod)(98), 브래킷(bracket)(99)을 개재하여 수평으로 설치되어 있다. 가이드(97) 및 구동 로드(98)는 본체(96)에 대하여 신축함으로써, 보지대(18)를 수평하게 전후방향으로 이동시킨다. 리니어 액튜에이터(95)와 본체(96)와 가이드(97)와 구동 로드(98)와 브래킷과는 원근 이동 장치를 구성하고 있다. 한편, 원근 이동 장치는 본 실시 형태에 국한하지 않고, 예를 들면 벨트 구동식으로 하더라도 무방하다.
즉, 보지대(18)는 포드 오프너에 대하여 대향 방향으로 원근 동작을 하면 된다.
보지대(18)는 포드 오프너(23) 측[도어 출입구(22) 측이라고도 함]에 절결[切缺(회피부라고도 함)]을 갖는다.
구체적으로는, 절결부는, 포드(2)를 보지하는 3개의 수취 키너매틱 핀(19) 중 포드 오프너(23) 측의 2개의 수취 키너매틱 핀(19F) 사이에 배치되어 있다. 한편, 수취 키너매틱 핀(19)은, SEMI E57-0600에 규정된 프라이머리 핀(PRIMARYPIN)에 상당하고 위치 맞춤부로서 구성되어 있다. 절결은, 포드(2)가 재치되었을 때에 포드(2) 저면의 일부에 공간을 형성하도록, 그리고, 나머지의 1개의 수취 키너매틱 핀(19G)에서부터 포드 오프너(23) 측을 절결하고 있다.
절결 형상은 사각형, 직사각형, 원형, 타원형이라도 무방하다. 바람직하게는, 삼각형 형상으로 절결하면 좋다. 보다 최선의 형태로서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 실질적으로 정삼각형의 형상으로 절결하면 된다.
이 보지대(18)의 절결에 의하여, 보지대(18)에 포드를 재치했을 때에, 포드 저면의 일부에 있어서 포드 오프너(23) 측에 공간이 형성된다.
이에 따라, 포드 반송 장치(35)는, 플레이트(35d)와 보지대(18) 사이에서 포드(2)를 수수할 때에, 플레이트(35d)와 보지대(18)와의 간섭을 방지하면서 수수할 수 있다.
다음에, 이상의 구성에 따른 포드 엘리베이터(15B)에 의한 포드 조작 단계를, 도 11에 따라 설명한다.
한편, 포드 내의 웨이퍼를 매핑하는 공정으로서의 매핑 단계와 같은 그 밖의 단계는, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 이들 단계의 설명은 생략한다.
AGV(9)와 같은 공정 내 반송 장치에 의하여 반송되어 온 포드(2)는, 도 11(a)에 나타낸 바와 같이, 보지대(18)에 재치된다.
이 때, 보지대(18)의 3개의 수취 키너매틱 핀(19)이, 포드(2) 하면에 배치된 3개의 위치 맞춤 구멍(5)의 외측 위치(도 7 참조)에 각각 감입됨으로써, 포드(2)는 보지대(18)에 위치 맞춤된 상태가 된다.
다음에, 도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 리니어 액튜에이터(95)는 단축 작동 함으로써, 보지대(18)과 함께 포드(2)를 포드 오프너(23)[도어 출입구(22)]의 방향으로 접근 이동시켜, 도어(4)를 포드 오프너(23)의 클로저(26)에 보지시킨다.
그 후, 매핑 단계가 상술한 작용에 의하여 실시된다.
매핑이 완료되면, 클로저(26)는 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3)에 취부한다(장착한다).
다음에, 도 11(c)에 나타낸 바와 같이, 리니어 액튜에이터(95)는 신장 작동함으로써, 보지대(18)와 함께 포드(2)를 원래의 위치로 되돌린다.
매핑 단계에 있어서 독취된 매핑 정보와, 해당 포드(2)에 관하여 미리 제공된 매핑 정보가 상위한 경우에는, 상위함이 발견된 포드(2)는 로드 포트(14)로부터 웨이퍼 편성 공정이나 그 직전의 공정 등에, AGV(9)와 같은 공정 내 반송 장치에 의하여 즉시 반송된다.
한편, 매핑 단계에 있어서 독취된 매핑 정보와, 해당 포드(2)에 관하여 미리 제공된 매핑 정보가 일치한 경우에는, 도 11(d)에 나타낸 바와 같이, 승강 구동 장치(16B)는 샤프트(17B)를 신장 작동시킴으로써, 보지대(18)에 의하여 지지된 포드(2)를 로드 포트(14)로부터 포드 반입구(12)의 높이까지 상승시킨다. 또한, 승강 구동 장치(16B)는 도어 출입구(22)의 개구면에 대하여 평행으로 보지대(18)를 승강시킨다.
포드(2)가 포드 반입구(12)의 높이까지 상승하면, 프론트 셔터(13)는 포드 반입구(12)를 개방한다.
이어서, 도 7에서 참조하는 바와 같이, 포드 반송 기구(35b)가 암(35c)을 늘 리면, 암(35c)의 선단에 지지된 플레이트(35d)는 포드 반입구(12)를 지나서, 보지대(18)의 바로 밑으로 진입한다.
이어서, 포드 반송 엘리베이터(35a)가 상승함으로써, 플레이트(35d)가 포드(2)를 보지대(18)의 위로부터 들어올린다.
이 때, 플레이트(35d)의 3개의 플레이트 키너매틱 핀(35e)은, 3개의 위치 맞춤 구멍(5)의 수취 키너매틱 핀(19)의 내측 위치에 각각 감입한다.
이상과 같이 하여 포드 반송 기구(35b)에 의하여 들어올려진 포드(2)는, 포드 반송 기구(35b)의 암(35c)이 단축함으로써, 포드 반입구(12)로부터 메인 광체(11) 내에 반입된다.
그 후의 단계는, 상술한 제1 실시 형태의 작용과 마찬가지이다.
본 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태의 하나 이상의 효과에 더하여, 이하의 효과 중 하나 이상의 효과를 발휘한다.
1) 승강 가능한 제1 재치 유닛에 수취 키너매틱 핀(PRIMARYPIN)을 설치하고, 수취 키너매틱 핀으로 둘러싸인 제1 재치 유닛에 있어서의 내측에 절결을 설치한다. 이에 따라, 포드를 들어올릴 때, 반송 장치의 플레이트를, 외측 플레이트의 3개소에 설치된 수취 키너매틱 핀 중 2개소의 사이를 지나서 절결에 삽입하기 쉽게 된다.
2) 제1 재치 유닛의 반송 장치 측에 절결부를 설치함으로써, 반송 장치의 플레이트가 제1 재치 유닛으로부터 포드를 들어올릴 때, 플레이트가 포드 하면으로 용이하게 접근(access)할 수 있다.
3) 반송 장치가 제1 재치 유닛의 절결에 삽입되었을 때, 수취 키너매틱 핀(PRIMARYPIN)의 한 개와, 반송 장치의 플레이트에 있는 키너매틱 핀(SECONDARYPIN)의 한 개가 반송 장치의 이동 방향과 동일 방향으로 정렬한 위치에 배치되게 된다.
이러한 경우, 제1 재치 유닛에 있는 키너매틱 핀을 프라이머리 핀으로 함으로써 내측을 절결할 수 있고, 이 절결에 삽입할 수 있는 세컨더리 핀을 갖는 반송 장치와의 사이에서 포드를 수수할 수 있다. 외측 플레이트로 포드 저면 주연부를 지지함으로써, 안정된 승강을 할 수 있게 된다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제4 실시 형태인 배치식 CVD 장치의 로드 포트를 나타내는 각 사시도이다.
그런데, 상술한 제3 실시 형태에 있어서는, 보지대(18)와 리니어 액튜에이터(95)를 함께 승강시킬 필요가 있기 때문에, 포드 엘리베이터(15B)가 대형이며 복잡한 구조가 되어 버릴 우려가 있다.
이러한 염려를 해소하기 위하여, 본 실시 형태는 보지대(18)를 내측 플레이트(18A)와 외측 플레이트(18B)로 분리하고 있다. 내측 플레이트(18A)는 포드 오프너(개체 착탈 수단, 단순히, 착탈 장치라고도 함)(23)에 대하여 대향 방향으로 원근 동작하는 제1 재치 부재(제1 재치 유닛)를 구성하고 있다. 외측 플레이트(18B)는 포드 오프너(23)에 대하여 승강하는 제2 재치 부재(제2 재치 유닛)로서의 외측 플레이트(18B)를 구성하고 있다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 내측 플레이트(18A)는 평면도가 대략 정삼각형 평판 형상으로 형성되어 있다. 리니어 액튜에이터(95)는 내측 플레이트(18A)를 수평하게 전후방향[도어 출입구(22)에 대하여 원근 방향이라고도 함]으로 이동시킨다. 내측 키너매틱 핀(19A)은 내측 플레이트(18A) 상면의 3개소의 정각(頂角) 위치에, 각각 내측 플레이트(18A) 상면에 대하여 수직으로 설치되어 있다. 한편, 내측 키너매틱 핀(19A)은, SEMI E57-0600에 규정된 세컨더리핀에 상당하고, 위치 맞춤부로서 구성되어 있다.
리니어 액튜에이터(95)의 본체(96)는 밀폐 광체(21)의 도어 출입구(22) 하부 앞쪽에 설치되어 있다. 본체(96)는 수평이면서 전후방향[도어 출입구(22)에 대하여 원근 방향이라고도 함]으로 연재하고 있다. 내측 플레이트(18A)는 리니어 액튜에이터(95)에 가이드(97), 구동 로드(98) 및 브래킷(99)를 개재하여 수평으로 설치되어 있다.
가이드(97) 및 구동 로드(98)는 본체(96)에 대하여 신축함으로써, 내측 플레이트(18A)를 수평하게 전후방향으로 이동시킨다.
요컨데, 내측 플레이트(18A)는 포드 오프너에 대하여 대향 방향으로 원근 동작하면 된다.
도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 외측 플레이트(18B)는 평면도가 대략 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있다. 외측 플레이트(18B)는 포드 오프너(23) 측 장변 중앙부에 회피부(절결이라고도 함)(18C)로 절결되어 있다. 절결부(18C)는 내측 플레이트(18A)보다 약간 큰 정삼각형으로 형성되어 있다.
수취 키너매틱 핀(19B)은 외측 플레이트(18B) 상면에 있어서의 절결부(18C) 의 3개소의 정각 위치에, 각각 외측 플레이트(18B) 상면에 대하여 수직으로 설치되어 있다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 외측 플레이트(18B)의 수취 키너매틱 핀(19B)은, 내측 플레이트(18A)의 내측 키너매틱 핀(19A) 외측에 위치하도록 설정되어 있다.
즉, 내측 플레이트(18A)가 외측 플레이트(18B)의 절결부(18C)에 삽입된 상태를 상정하면, 내측 키너매틱 핀(19A)과 수취 키너매틱 핀(19B)이 인접하여 배치되게 된다.
한편, 이 내측 키너매틱 핀(19A)은, SEMI E57-0600에 규정된 프라이머리 핀에 상당하고, 위치 맞춤부로서 구성되어 있다.
밀폐 광체(21)의 앞쪽에는 한 쌍의 승강 구동 장치(16C, 16C)가 좌우로 정렬되어, 각각 수직 방향 상향으로 설치되어 있다. 두 승강 구동 장치(16C, 16C)의 샤프트(17C, 17C) 상단에는 외측 플레이트(18B)가 수평으로 가설(架設)되어 있다. 두 승강 구동 장치(16C, 16C)는 각 샤프트(17C, 17C)를 동기(同期)시켜 각각 신축시킴으로써, 외측 플레이트(18B)를 승강시킨다.
한편, 승강 구동 장치는 한 쌍으로 하지 않고, 한 개 또는 복수로 해도 된다. 바람직하게는, 승강 구동 장치는 한 쌍으로 하고, 외측 플레이트(18B)의 절결을 사이에 두고 양측으로 각각 설치하도록 하면, 안정된 승강 동작을 할 수 있음과 동시에, 저비용화할 수 있다.
다음에, 이상의 구성에 따른 내측 플레이트(18A) 및 외측 플레이트(18B)에 의한 포드 조작 단계를, 도 15 및 도 16에 따라 설명한다.
한편, 포드 내의 웨이퍼를 매핑하는 공정으로서의 매핑 단계와 같은 그 밖의 단계는, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 그들 단계의 설명은 생략한다.
또한, 도 12, 도 13, 도 15 및 도 16에 있어서는, 편의상, 리니어 액튜에이터(95)의 도시를 생략한다.
AGV(9)와 같은 공정 내 반송 장치에 의하여 반송되어 온 포드(2)는, 도 15(a)에 나타낸 바와 같이, 내측 플레이트(18A)에 재치된다.
이 때, 내측 플레이트(18A)의 3개의 내측 키너매틱 핀(19A)이, 포드(2) 하면에 배치된 3개의 위치 맞춤 구멍(5) 내에서 가까운 위치에 각각 감입됨으로써, 포드(2)는 내측 플레이트(18A)에 위치 맞춤된 상태가 된다.
다음에, 도 14(b)에서 참조하는 바와 같이, 리니어 액튜에이터(95)는 단축 작동함으로써, 도 15(b)에 나타낸 바와 같이, 포드(2)를 포드 오프너(23)의 방향으로 이동시키고, 도어(4)를 포드 오프너(23)의 클로저(26)에 보지시킨다.
이 때, 로드록실(20) 내는 불활성 가스 공급 장치(132)로부터 공급된 불활성 가스에 의하여, 불활성 가스 분위기로 되어 있다.
다음에, 도 15(c)에 나타낸 바와 같이, 클로저(26)는 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3)로부터 떼어낸다.
이어서, 클로저(26)는 로드록실(20) 내를 하강함으로써, 도 15(d)에 나타낸 바와 같이, 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3)의 위치로부터 이탈시킨다.
그 후, 매핑 단계 및 포드(2) 내 분위기의 불활성 가스에 대한 치환이 상술한 작용에 의하여 실시된다.
매핑이 완료하면, 클로저(26)는 도어(4)를 웨이퍼 출입구(3)에 취부한다(장착한다).
다음에, 도 14(a)에서 참조하는 바와 같이, 리니어 액튜에이터(95)는 신장 작동함으로써, 도 16(a)에 나타낸 바와 같이, 포드(2)를 보지한 내측 플레이트(18A)를 원래의 위치로 되돌린다.
이 상태에서, 내측 플레이트(18A)는 외측 플레이트(18B)의 절결부(18C)(도 12 참조)의 바로 위에 위치하고 있다.
매핑 단계에 있어서 독취된 매핑 정보와, 해당 포드(2)에 관하여 미리 제공된 매핑 정보가 상위한 경우에는, 상위함이 발견된 포드(2)는 로드 포트(14)로부터 웨이퍼 편성 공정이나 그 직전의 공정 등에 AGV(9)와 같은 공정 내 반송 장치에 의하여 즉시 반송된다.
매핑 단계에 있어서 독취된 매핑 정보와, 해당 포드(2)에 관하여 미리 제공된 매핑 정보가 일치한 경우에는, 한 쌍의 승강 구동 장치(16C, 16C)는 샤프트(17C, 17C)를 약간만 신장 작동시킨다.
이에 따라, 도 16(b)에 나타낸 바와 같이, 외측 플레이트(18B)의 3개의 수취 키너매틱 핀(19B)이 내측 플레이트(18A)의 3개의 내측 키너매틱 핀(19A)의 외측에 있어서, 포드(2)의 3개의 위치 맞춤 구멍(5)에 각각 감입한다. 즉, 외측 플레이트(18B)는 포드(2)를 내측 플레이트(18A)로부터 수취한 상태가 된다.
승강 구동 장치(16C)는 샤프트(17C)를 신장 작동시켜, 포드(2)를 로드 포트(14)로부터 포드 반입구(12)의 높이까지 상승시킨다.
수취 키너매틱 핀(19B)이 바깥쪽에 위치하기 때문에, 외측 플레이트(18B)는 포드(2)를 안정된 상태에서 상승시킬 수 있다. 또한, 외측 플레이트(18B)에 의하여 포드 저면 주연부를 지지함으로써, 안정된 상태로 상승시킬 수 있다.
포드(2)가 포드 반입구(12)의 높이까지 상승하면, 프론트 셔터(13)는 포드 반입구(12)를 개방한다.
그 후, 도 7에서 참조하는 바와 같이, 포드 반송 기구(35b)의 암(35c)이 신장 함으로써, 암(35c)의 선단에 지지된 플레이트(35d)는 포드 반입구(12)를 통과하여, 외측 플레이트(18B) 절결부(18C)의 바로 밑으로 진입한다.
포드 반송 엘리베이터(35a)가 상승함으로써, 플레이트(35d)가 절결부(18C) 안으로 들어가 포드(2)를 외측 플레이트(18B)의 위로부터 들어올린다.
이 때, 플레이트(35d)의 3개의 플레이트 키너매틱 핀(35e)은, 3개의 위치 맞춤 구멍(5)의 수취 키너매틱 핀(19B)의 내측 위치에 각각 감입한다.
이상과 같이 하여 포드 반송 기구(35b)에 의하여 들어올려진 포드(2)는, 포드 반송 기구(35b)의 암(35c)이 단축함으로써, 도 16(d)에서 참조하는 바와 같이, 포드 반입구(12)로부터 메인 광체(11) 내에 반입된다.
그 후의 단계는, 상술한 제1 실시 형태의 작용과 마찬가지이다.
아울러, 포드(2)가 회전식 포드 선반(31)으로부터 로드 포트(14)에 공급되는 경우에는, 도 16(f)에 나타낸 바와 같이, 상승된 외측 플레이트(18B)에 포드(2)가 회전식 포드 선반(31)으로부터 포드 반송 기구(35b)에 의하여 재치된다.
이어서, 도 16(g)에 나타낸 바와 같이, 외측 플레이트(18B)가 하강함으로써, 포드(2)를 내측 플레이트(18A)에 수수한다.
그 후에, 상술한 작동이 실시되게 된다.
본 실시 형태에 따르면, 제1~3 실시 형태가 발휘하는 효과 중 1개 이상의 효과에 더하여, 이하의 효과 중 1개 이상의 효과를 발휘한다.
1) 포드 오프너에 대하여 원근 동작하는 내측 플레이트(18A)와, 포드 오프너에 있는 도어 출입구(22)의 개구면에 대하여 평행으로 승강하는 외측 플레이트(18B)로 분리했기 때문에, 포드 엘리베이터의 구조를 간단화할 수 있다.
2) 제1 재치 유닛이 승강 동작할 때, 제2 재치 유닛 및 원근 이동 기구를 함께 승강시키지 않아도 된다. 한편, 제1 재치 유닛이 원근 동작할 때, 제1 재치 유닛 및 승강 이동 기구를 함께 원근 동작시키지 않아도 된다. 이에 따라, 승강 이동 기구를 대형화시키지 않고 구조를 간소화시킬 수 있고, 아울러 원근 이동 기구를 대형화시키지 않고 구조를 간소화시킬 수 있다.
3) 승강 가능한 제1 재치 유닛에 수취 키너매틱 핀(PRIMARYPIN)을 설치하고, 수취 키너매틱 핀으로 둘러싸인 제1 재치 유닛에 있어서의 내측에 절결을 설치한다. 또한, 이 절결에 적어도 일부가 삽입 가능하게 형성된 제2 재치 유닛을 설치한다. 제2 재치 유닛은 포드 오프너에 대하여, 원근 동작이 가능하게 설치한다.
이들에 의하여, 제1 재치 유닛과 제2 재치 유닛과의 사이에서의 포드의 수수를 원활하게 수행할 수 있다.
이 경우, 예를 들면, 제1 재치 유닛이 아닌, 세컨더리 핀을 갖는 제2 재치 유닛과, 반송 장치의 프라이머리 핀을 갖는 플레이트와의 사이에서 포드의 수수를 하는 경우, 제2 재치 유닛 및 이를 지지하는 부재를 피하여 반송 장치의 플레이트는 포드를 들어올리지 않으면 안되어, 많은 연구가 필요하게 되고, 장치 구성의 복잡화, 제작비 상승으로 이어진다.
도 17~도 19는 내측 플레이트와 외측 플레이트를 가지는 로드 포트를 매엽(枚葉)식 CVD 장치에 설치한 본 발명의 제5 실시 형태를 나타내고 있다.
매엽식 CVD 장치(110) 의 메인 광체(111) 정면에는, 로드 포트(114)가 3개소에 좌우 방향으로 옆으로 정렬하여 설정되어 있다. 각 로드 포트(114)가 대향하는 정면벽에는, 포드 오프너(123)가 각각 설치되어 있고, 각 포드 오프너(123) 앞쪽에는 각 포드 엘리베이터(115)가 각각 설치되어 있다.
각 포드 엘리베이터(115)는 한 쌍의 승강 구동 장치(16C, 16C)를 구비하고 있고, 한 쌍의 승강 구동 장치(16C, 16C)는 각 로드 포트(114)에 있어서 좌우로 정렬되어, 각각 수직 상향으로 설치되어 있다. 양 승강 구동 장치(16C, 16C)는 샤프트(17C, 17C) 상단에, 외측 플레이트(18B)를 수평으로 가설하고 있다. 외측 플레이트(18B)는 절결부(18C)를 가지는 대략 직사각형으로 형성되어 있다. 양 승강 구동 장치(16C, 16C)는 각 샤프트(17C, 17C)를 동기시켜 신축시킴으로써, 외측 플레이트(18B)를 승강시킨다.
수취 키너매틱 핀(19B)은 외측 플레이트(18B) 상면 절결부(18C)에 있어서의 3개소인 정각 위치에, 각각 외측 플레이트(18B) 상면에 대하여 수직으로 설치되어 있다.
도 17~도 19에는 도시가 생략되어 있으나, 각 포드 엘리베이터(115)는 리니 어 액튜에이터(95)를 각각 구비하고 있다. 리니어 액튜에이터(95)는 포드 오프너(123)의 도어 출입구(122) 바로 아래 위치에 본체(96)를 설치하고 있다. 본체(96)는 수평하게 전후방향으로 연재하고 있다.
리니어 액튜에이터(95)는 가이드(97) 및 구동 로드(98)에, 브래킷(99)를 개재하여 내측 플레이트(18A)를 수평으로 부착시키고 있다. 가이드(97) 및 구동 로드(98)는 본체(96)에 대하여 신축함으로써, 내측 플레이트(18A)를 수평하게 전후방향으로 이동시킨다.
내측 플레이트(18A)는 평면도가 정삼각형의 평판 형상으로 형성되어 있다. 리니어 액튜에이터(95)는 내측 플레이트(18A)를 수평하게 전후방향으로 이동시킨다. 내측 플레이트(18A) 상면에는 3개소의 정각인 위치에, 내측 키너매틱 핀(19A)이 각각 수직으로 설치되어 있다.
메인 광체(111) 상면에는 슬라이드식 포드 선반(131)이 3대, 좌우 방향으로 옆으로 정렬되어 설치되고 있다. 각 슬라이드식 포드 선반(131)은 내측 플레이트(18A)를 수평하게 전후방향으로 이동시키는 리니어 액튜에이터(95)에 의하여 구성되어 있다.
다음에, 본 실시 형태의 특징 단계인 포드(2)의 슬라이드식 포드 선반(131)에 대한 보관 단계를 도 17, 도 18 및 도 19에 따라 설명한다.
도 17에 나타낸 포드(2)가 슬라이드식 포드 선반(131)에 보관해야 할 포드라고 가정하면, 외측 플레이트(18B)의 3개의 수취 키너매틱 핀(19B)이, 포드(2) 하면에 배치된 3개의 위치 맞춤 구멍(5)의 바깥쪽 위치에 각각 감입된 상태로 되어 있 다.
도 18에서 참조하는 바와 같이, 승강 구동 장치(16C)는 샤프트(17C)를 신장 작동시킴으로써, 외측 플레이트(18B)에 의하여 보지한 포드(2)를 슬라이드식 포드 선반(131)의 높이까지 상승시킨다.
다음에, 도 18에 나타낸 바와 같이, 슬라이드식 포드 선반(131)의 리니어 액튜에이터(95)는 신장 작동함으로써, 내측 플레이트(18A)를 외측 플레이트(18B)의 절결부(18C)의 바로 밑으로 진입시킨다.
이어서, 승강 구동 장치(16C)는 샤프트(17C)를 약간만 하강시킨다. 이에 따라, 내측 플레이트(18A)의 3개의 내측 키너매틱 핀(19A)이 외측 플레이트(18B)의 3개의 수취 키너매틱 핀(19B)의 내측에 있어서, 포드(2)의 3개의 위치 맞춤 구멍(5)에 각각 감입한다. 즉, 외측 플레이트(18B)는 포드(2)를 내측 플레이트(18A)에 수수한 상태가 된다.
다음으로, 슬라이드식 포드 선반(131)의 리니어 액튜에이터(95)는 단축 작동함으로써, 내측 플레이트(18A)를 외측 플레이트(18B)의 절결부(18C) 바로 위로부터 되돌려, 도 19에 나타낸 바와 같이, 포드(2)를 슬라이드식 포드 선반(131)에 보관시킨다.
포드(2)가 슬라이드식 포드 선반(131)으로부터 로드 포트(114)에 공급되는 경우에는, 상술한 것과 반대의 순서로, 포드(2)가 슬라이드식 포드 선반(131)으로부터 로드 포트(114)로 되돌려진다.
본 실시 형태에 따르면, 포드를 자동적으로 보관하는 보관 선반을 매엽식 CVD 장치에 부대(付帶)시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시 형태에 국한되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경이 가능한 것은 말할 나위도 없다.
예를 들면, 포드 엘리베이터에 있어서, 한 쌍의 승강 구동 장치를 설치하는데 국한하지 않고, 1대의 승강 구동 장치를 설치해도 된다. 승강 구동 장치를 1대만 사용하는 경우에는, 가이드(guide)를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 포드의 지지는 3점을 지지하는 쪽이 안정되기 때문에, 가이드를 2개 사용해도 된다. 구동 장치는 에어 실린더 장치에 의하여 구성하는데 국한하지 않고, 모터와 볼 나사나 가이드의 조합 등에 의하여 구성해도 된다.
먼저, 최선의 형태로서는, 대략 정삼각형 형상의 내측 플레이트와, 내측 플레이트보다 약간 큰 대략 정삼각형 형상의 절결부를 형성하도록 설명했다.
이와 같이, 대략 정삼각형 형상으로 형성함으로써, 내측 플레이트 상, 외측 플레이트 상에서 포드를 각각 안정적으로 보지할 수 있다.
그러나, 도 20에 나타낸 바와 같은 형태로 형성하는 것도 적절히 가능하다.
요컨데, 내측 플레이트와 외측 플레이트가 간섭하지 않도록 포드를 수수할 수 있으면 된다.
도 20(a)은 내측 플레이트를 사각형 형상으로 형성하고, 외측 플레이트의 절결을 사각형 형상으로 형성한 예이다.
도 20(b)은 내측 플레이트를 말발굽 형상으로 형성하고, 외측 플레이트의 절결을 말발굽 형상으로 형성한 예이다.
도 20(c)는 내측 플레이트를 삼각형 형상으로 형성하고, 외측 플레이트의 절결을 사각형 형상으로 형성한 예이다.
이 때, 포드 반송 장치의 플레이트(35d)도 내측 플레이트의 형상에 맞추면, 포드의 수수가 용이하게 된다.
상기한 실시 형태에 있어서는, CVD 장치에 적용했을 경우에 대하여 설명했는데, 본 발명은 이에 국한하지 않고, 확산 장치나 아닐(anneal) 장치 및 산화 장치 등 기판 처리 장치 전반에 적용할 수 있다.
기판은 웨이퍼에 국한하지 않고, 포토 마스크(photomask)나 프린트 배선 기판(PCB), 액정(LCD) 패널, 콤팩트 디스크 및 자기(磁氣) 디스크 등이어도 된다.
도 21은 포드 엘리베이터의 바람직한 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 22는 그 작용 상태를 나타내는 사시도이다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 포드 엘리베이터(15)에는 커버(300)가 설치되어 있다. 커버(300)는 수평으로 배치된 천판(301)과, 수직으로 배치되고 상단변(上端邊)이 천판(301)의 전단변(前端邊)에 고정된 전판(前板)(302)을 구비하고 있다. 천판(301)은 승강 구동 장치(16)의 샤프트(17)에 고정되어 있다. 전판(302)은, 로드 포트(14)를 덮을 수 있는 넓이와, 샤프트(17)의 스트로크(stroke)보다 높은 높이(도 22 참조)로 형성되어 있다.
승강 구동 장치(16), 샤프트(17)는 한 개이어도 무방하지만, 2 이상을 소정 간격 으로 설치하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 포드를 재치한 상태에서 천판(301)을 안정적으로 승강시킬 수 있다.
천판(301)에는 삼각형의 절결 구멍(303)이 로드 포트(14) 상의 보지대(18)에 대향하는 부위에 개설되어 있다. 절결 구멍(303)의 삼각형 정점의 각각에는 키너매틱 핀(19)이 돌설되어 있다. 따라서, 천판(301)은 포드(2) 하면을 보지하는 보지부를 구성하고 있음과 동시에, 포드 재치부를 구성하고 있다.
한편, 천판(301)을 보지부라고 표현하고, 커버(300)는 보지부에 고정된 것이라고, 표현해도 된다.
또한, 커버(300)은 보지부에 반드시 고정되어 있지 않아도 된다. 예를 들면, 커버(300)에도 구동 장치를 설치하여, 보지부, 승강 기구의 작동에 대응하여 승강하도록 해도 된다.
다음에, 이상의 구성에 따른 포드 엘리베이터의 작용 및 효과를 설명한다.
편의상, 포드(2)의 도시는 생략하는데, 도 21의 상태로부터 도 22의 상태로 이행할 때에는, 천판(301)은 보지대(18) 상에서 포드(2)를 떠올린다. 이 때, 천판(301)의 키너매틱 핀(19)은 포드(2) 하면의 위치 맞춤 구멍(5)에 보지대(18)의 키너매틱 핀(19)의 외측에서 각각 감합한다.
한편, 통상적인 대기(待機)시에는, 천판(301)은 보지대(18)보다 하방에 위치하여, 보지대(18)가 도어 출입구(22)에 대하여, 전후한 때의 간섭을 회피하고 있다.
도 22의 상태로부터 도 21의 상태로 이행할 때에는, 천판(301)은 포드(2)를 보지대(18) 상으로 수수한다.
포드 엘리베이터(15)를 피복한 커버(300)는 포드 엘리베이터(15)로부터의 파 티클의 비산(飛散)을 억제한다. 특히, 포드(2)를 천판(301)에 의하여 포드 반입 반출구(12) 근방까지 상승시킨 상태에서는, 장치 정면으로부터 정면 개구(14C)에 의하여, 승강 구동 장치(16) 및 샤프트(17) 등이 노출되기 때문에, 장치 외부로 파티클을 비산시킨다. 그러나, 커버(300)에 의하여, 이러한 파티클의 비산을 억제할 수 있다.
포드 엘리베이터(15)를 피복한 커버(300)는 승강 구동 장치(16) 및 샤프트(17)가 작업 공간에 노출됨에 의한 작업자의 위험을 억제할 수 있다.
예를 들면, 작업자가 수작업으로 포드(2)를 박스(14A)의 정면 개구(14C)(도 1 참조)로부터 로드 포트(14)에 재치하는 경우의 승강 구동 장치(16) 및 샤프트(17)에 대한 접촉을, 커버(300)에 의하여 저지할 수 있다.
도 23은 포드 엘리베이터의 바람직한 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 24는 그 작용 상태를 나타내는 사시도이다.
본 실시예가 상기 실시예와 다른 점은, 커버(300)가 한 쌍의 측판(304, 304)을 갖는 점이다. 한 쌍의 측판(304, 304)은 전판(302)의 좌우 단변(端邊)에 각각 직각으로 고정되어 있다. 즉, 포드 오프너(23)가 있는 쪽을 제외한 3 측면에 설치되어 있다.
본 실시예에 따르면, 커버(300)가 포드 엘리베이터(15)의 전방뿐만 아니라, 좌우 측방을 피복하고 있기 때문에, 파티클 비산 방지 효과 및 안전성 확보 효과를 보다 한층 향상시킬 수 있다.
한편, 도 21~도 24에 나타낸 포드 엘리베이터를 설치하는 실시예는, 제1 실 시 형태~제5 실시 형태에도 적용 가능하다. 적용한 경우에는 상술한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 국한되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경이 가능한 것은 말할 나위도 없다.
예를 들면, 포드 보관실의 밀폐성이나 장치 외부에 대한 파티클 비산 방지 등을 고려하면, 프론트 셔터(13)를 설치하거나, 포드 반입 반출구(12)의 개구 사이즈(size)를 작게 형성하거나 하는 것이 좋다. 그러나, 프론트 셔터(13)는 없어도 된다.
또한, 포드 반입 반출구(12)를 최대한 크게 하여, 실질적으로 포드 오프너(23) 및 밀폐 광체(21)보다 위쪽의 구획벽의 거의 모두를 개구해도 무방하다.
예를 들면, 포드 반송 장치(35)가 액세스 가능한 높이의 위치까지 포드 엘리베이터(15)에 의하여 보지대(18)[천판(301)]를 미리 상승시켜 두고, 그 위치에서. OHT로부터 포드를 수취하고, 보지대(18)를 하강시켜 도어(4)의 개폐 동작을 실시하지 않고, 포드 반송 장치(35)에 의하여 보지대(18)로부터 포드를 수취하도록 하여도 된다.
이와 같이 운용하면, OHT의 하강 범위가 보지대(18)가 상승한 만큼 적어도 된다. 보지대(18)가 포드를 OHT로부터 수취한 후에, 포드 반송 장치(35)가 접근 가능한 높이의 위치까지 상승시키지 않아도 되기 때문에, 그만큼, 반송 시간을 단축할 수 있다.
예를 들면, 포드 엘리베이터(15)를 외측 플레이트에 재치된 포드의 적어도 일부를 로드록실의 상단으로부터 상승시키도록 구성하도록 하고, 포드 반송 장치(35)를 들어올리는 방식으로 하지 않고, 쥐는 방식으로 해도 된다. 다만, 이 경우, 들어올리는 방식에 비해 반송 스페이스의 증대, 반송의 불안정화 등의 단점이 있게 된다.
예를 들면, 제1 재치 유닛 및 제2 재치 유닛은 플레이트 상으로 하지 않아도 되며, 상면만을 평면으로 하고, 하면을 곡면 등으로 형성해도 된다.
매핑 장치는 제1 실시 형태를 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에 적용해도 되며, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태를 제1 실시 형태에 적용해도 된다.
한편, 바람직한 실시 형태를 부기한다.
(1) 복수의 기판을 수납하고 기판 출입구를 개체로 폐색한 수납 용기와,
상기 수납 용기를 재치하는 로드 포트와,
상기 로드 포트에서 상기 기판 출입구에 대한 상기 개체의 착탈을 수행하는 착탈 장치와,
상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하고 상기 착탈 장치에 대하여 대향 방향으로 원근 동작을 수행하는 제1 재치 유닛과,
상기 제1 재치 유닛과는 별체로 설치되고, 상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하고 상기 착탈 장치에 대하여 승강을 수행하는 제2 재치 유닛을 구비하는 기판 처리 장치.
(2) 복수의 기판을 수납하고 기판 출입구를 개체로 폐색하는 수납 용기를 로 드 포트로 반송하는 단계와,
상기 로드 포트에서 제1 재치 유닛이 동작하여, 상기 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기를 착탈 장치에 근접시키는 단계와,
상기 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기의 상기 기판 출입구로부터 상기 개체를 상기 착탈 장치가 떼어내는 단계와,
상기 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기의 상기 기판 출입구에 상기 개체를 상기 착탈 장치가 취부하는 단계와,
상기 제1 재치 유닛이 동작하여, 상기 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기를 상기 착탈 장치로부터 멀어지게 하는 단계와,
제2 재치 유닛을 상승시켜, 상기 제1 재치 유닛으로부터 상기 제2 재치 유닛으로 상기 수납 용기를 넘겨주는 단계와,
상기 수납 용기에 수납된 상기 기판을 처리실에 반송하는 단계와,
상기 기판을 처리실에서 처리하는 단계를 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
(3) 상기 제2 재치 유닛은 상기 제1 재치 유닛보다 상기 수납 용기의 저면 주연 측을 지지하는 상기(1)의 기판 처리 장치.
(4) 상기 제1 재치 유닛은 상기 제2 재치 유닛보다 상기 수납 용기의 저면 중앙 측을 지지하는 상기(3)의 기판 처리 장치.
(5) 상기 제2 재치 유닛는, 상기 착탈 장치 측의 중앙부에 절결이 형성되어 있고, 상기 절결에 상기 제1 재치 유닛이 위치할 수 있도록 구성되어 있는 상기(3)의 기판 처리 장치.
(6) 상기 제2 재치 유닛과 상기 제1 재치 유닛은, 상기 로드 포트에서 하나의 상기 수납 용기를 동시에 지지할 수 있도록 구성되어 있는 상기(3) 또는(4)의 기판 처리 장치.
(7) 상기 수납 용기를 복수 개 수납 가능할 수 있는 보관 선반과, 상기 보관 선반과 상기 제2 재치 유닛과의 사이에서 상기 수납 용기를 반송할 수 있는 반송 장치를 구비하고,
상기 반송 장치는 상기 제2 재치 유닛보다 상기 수납 용기의 저면 중앙 측을 지지하는 보지부를 구비하는 상기(1)의 기판 처리 장치.
(8) 상기 로드 포트에 인접하여 설치되고, 상기 수납 용기를 보관하는 보관실과,
상기 보관실에 설치되고, 상기 보관실과 상기 제2 재치 유닛과의 사이에서, 상기 수납 용기를 반송할 수 있는 반송 장치를 더 구비하는 상기(1)의 기판 처리 장치.
(9) 상기 반송 장치는 상기 제2 재치 유닛보다 상기 수납 용기의 저면 중앙 측을 지지하는 보지부를 구비하는 상기(8)의 기판 처리 장치.
(10) 상기 제2 재치 유닛을 승강시키는 승강 장치와, 상기 제1 재치 유닛을 상기 착탈 장치에 대하여 대향 방향으로 원근 동작시키는 이동 장치를 구비하는 상기(1)의 기판 처리 장치.
(11) 상기 제1 재치 유닛 및 상기 제2 재치 유닛 각각에, 복수의 상기 수납 용기를 위치 맞춤 가능한 위치 맞춤부가 설치되어 있고, 상기 제1 재치 유닛의 상 기 위치 맞춤부와 상기 제2 재치 유닛의 상기 위치 맞춤부가 인접하여 배치되고 있는 상기(1)의 기판 처리 장치.
(12) 상기 착탈 장치를 둘러싸는 개폐실을 구비하고, 상기 개폐실은 내부에 불활성 가스로 충전할 수 있는 상기(1)의 기판 처리 장치.
(13) 상기 제2 재치 유닛에는, 상기 제2 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기의 적어도 일부를 상기 개폐실의 상단보다 높은 위치까지 상승시키는 승강 장치가 설치되어 있는 상기(12)의 기판 처리 장치.
(14) 기판을 처리하는 처리실을 구비하고, 상기 로드 포트와 상기 보관실과 상기 처리실이 순차적으로 배치되어 있고, 상기 보관실에 설치되고, 상기 로드 포트의 상기 제2 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기 저면에 접근 가능한 반송 장치를 더 구비하는 상기(7)의 기판 처리 장치.
(15) 상기 제2 재치 유닛에, 상기 보관실 내외에서 상기 수납 용기를 수수하는 높이로부터, 상기 착탈 장치가 상기 수납 용기의 상기 기판 출입구를 개폐하는 높이까지 이동할 수 있는 승강 기구가 설치되어 있는 상기(7)의 기판 처리 장치.
(16) 상기 개폐실에, 상기 수납 용기 내의 상기 기판 상태를 검출할 수 있는 검출기가 설치되어 있는 상기(10)의 기판 처리 장치.
(17) 상기 제2 재치 유닛의 하부를 덮은 커버를 구비하고, 상기 커버는 상기 승강 기구의 작동에 대응하여 승강하는 상기(13)의 기판 처리 장치.
(18) 복수의 기판을 수납하고 기판 출입구를 개체로 페색하는 수납 용기를, 상기 개체를 착탈하는 착탈 장치를 구비한 로드 포트에 반송하는 단계와,
상기 로드 포트에서 제2 재치 유닛을 상승시키고, 상기 착탈 장치로부터 멀어진 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기를, 상기 제1 재치 유닛으로부터 상기 제2 재치 유닛으로 넘기는 단계를 갖는 수납 용기의 반송 방법.
(19) 기판을 수납하여 기판 출입구를 개체로 폐색하는 수납 용기와,
광체 내외에서, 상기 수납 용기의 반입 반출을 수행하는 로드 포트와,
상기 기판 출입구에 대하여 상기 개체의 착탈을 수행하는 착탈 장치와,
상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하고, 상기 착탈 장치에 대하여 승강을 수행하는 재치 유닛을 구비하고,
상기 재치 유닛은 상기 수납 용기가 재치되었을 때, 상기 수납 용기 저면의 일부에 있어서, 상기 착탈 장치 측에 공간이 형성되도록 절결되어 있는 기판 처리 장치.
도 1은 본 발명의 일실시 형태인 배치식 CVD 장치를 나타내는 일부를 생략한 사시도.
도 2는 측면 단면도.
도 3은 주요부를 나타내는 측면 단면도.
도 4는 처리로를 나타내는 종단면도.
도 5는 포드 오프너의 작용을 설명하기 위한 각 일부를 생략한 측면 단면도이며, (a)는 도어를 떼어내기 전을 나타내고, (b)는 매핑시를 나타내는 도면.
도 6은 포드 반입시를 나타내는 일부 생략측면 단면도.
도 7은 그 주요부의 일부를 생략한 평면도.
도 8은 포드를 나타내고 있으며, (a)는 사시도, (b)는 저면도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태인 배치식 CVD 장치의 주요부를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태인 배치식 CVD 장치의 로드 포트를 나타내는 사시도.
도 11은 작용을 설명하기 위한 각 모식적 측면도.
도 12는 본 발명의 제4 실시 형태인 배치식 CVD 장치의 로드 포트를 나타내는 사시도.
도 13은 그 외측 플레이트의 상승시를 나타내는 사시도.
도 14는 리니어 액튜에이터의 각 사시도이며, (a)는 신장시를 나타내고, (b) 는 단축시를 나타내는 도면.
도 15는 내측 플레이트의 작용을 설명하기 위한 각 모식적 측면도.
도 16은 외측 플레이트의 작용을 설명하기 위한 각 모식적 측면도.
도 17은 본 발명의 제5 실시 형태인 매엽식 CVD 장치의 로드 포트를 나타내는 사시도.
도 18은 보관 단계의 상승시를 나타내는 사시도.
도 19는 보관 단계의 보관시를 나타내는 사시도.
도 20은 내측 플레이트 및 외측 플레이트의 변형예를 나타내는 각 사시도.
도 21은 포드 엘리베이터의 바람직한 실시예를 나타내는 사시도.
도 22는 도 21의 작용 상태를 나타내는 사시도.
도 23은 포드 엘리베이터의 바람직한 실시예를 나타내는 사시도.
도 24는 도 24의 작용 상태를 나타내는 사시도.
<도면 주요 부호의 설명>
1 : 웨이퍼(기판) 2 : 포드(수납 용기)
3 : 웨이퍼 출입구 4 : 도어(개체)
5 : 위치 맞춤 구멍 6 : 악부（鍔部)
9 : AGV(공정 내 반송 장치)
10 : 배치식 CVD 장치(기판 처리 장치) 11 : 광체
11a : 정면벽(구획벽) 11b : 포드 보관실
12 : 포드 반입 반출구(개구부) 13 : 프론트 셔터(개폐체)
14 : 로드 포트(수납 용기 반입 반출부)
15 : 포드 엘리베이터(수납 용기 재치부 승강 기구부)
16 : 승강 구동 장치 17 : 샤프트
18 : 보지대(수납 용기 재치부)
19 : 수취 키너매틱 핀(위치 맞춤부)
20 : 로드록실 21 : 밀폐 광체(구획벽)
22 : 도어 출입구(개구부)
23 : 포드 오프너(수납 용기 개체 개폐부)
25 : 이동대, 26 : 클로저
27 : 매핑 장치(기판 상태 검출부) 28 : 리니어 액튜에이터
29 : 홀더 30 : 검출자
31 : 회전식 포드 선반(보관 선반) 32 : 지주
33 : 선반용 판자
34 : 선반용 판자 키너매틱 핀(위치 맞춤부)
35 : 포드 반송 장치(수납 용기 반송부)
35a : 포드 반송 엘리베이터(수납 용기 승강 기구)
35b : 포드 반송 기구(수납 용기 반송 기구)
35c : 암 35d : 플레이트
35e : 플레이트 키너매틱 핀(위치 맞춤부)
40 : 서브 광체 40a :정면벽(구획벽)
41 : 웨이퍼 반입구(웨이퍼 반입 반출구)
42 : 포드 오프너(수납 용기 개체 개폐부) 43 : 재치대
44 : 착탈 기구 45 : 예비실
46 : 웨이퍼 이재 기구 46a : 웨이퍼 이재 장치
46b : 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터 46c : 트위저
47 : 보트(기판 보지구) 48 : 보트 엘리베이터
49 : 암 50 : 씰 캡
51 : 처리로 52 : 히터
53 : 히터 베이스 54 : 프로세스 튜브
55 : 아우터 튜브 56 :이너 튜브
57 : 처리실 58 : 통 형상 공간
59 : 매니폴드 60: 노즐
61 : 가스 공급관 62 : MFC
63 : 가스 공급원 64 : 가스 유량 제어부
65 : 배기관 66 : 압력 센서
67 : 압력 조정 장치 68 : 진공 배기 장치
69 : 압력 제어부 70 : 회전 기구
71 : 회전축 72 :구동 제어부
73 : 단열판 74 : 온도 센서
75 : 온도 제어부 76 : 주제어부
77 : 컨트롤러 31A : 보관 선반
33A : 선반용 판자 80 : 로드록실
81 : 밀폐 광체 81a : 배면벽
82 : 도어 출입구 83 : 포드 오프너
84 : 매핑 장치 85 : 이동대
86 : 클로저 91 : 웨이퍼 반입 반출구
92 : 도어 기구 15B : 포드 엘리베이터
95 : 리니어 액튜에이터 96 : 본체
97 : 가이드 98 : 구동 로드
99 : 브래킷 16C : 승강 구동 장치
17C : 샤프트
18A : 내측 플레이트(제1 재치 부재, 제1 재치 유닛)
19A : 내측 키너매틱 핀
18B : 외측 플레이트(제2 재치 부재, 제2 재치 유닛)
19B : 수취 키너매틱 핀 18C : 절결부
110 : 매엽식 CVD 장치 111 : 광체
114 : 로드 포트(수납 용기 재치부) 115 : 포드 엘리베이터
122 : 도어 출입구 123 : 포드 오프너
131 : 슬라이드식 포드 선반(보관 선반)

Claims (19)

  1. 복수의 기판을 수납하고, 기판 출입구를 개체(蓋體)로 폐색한 수납 용기와,
    상기 수납 용기를 재치(載置)하는 로드 포트와,
    상기 로드 포트에서 상기 기판 출입구에 대한 상기 개체의 착탈을 수행하는 착탈 장치와,
    상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하고 상기 착탈 장치에 대하여 대향(對向) 방향으로 원근(遠近) 동작을 수행하는 제1 재치 유닛과,
    상기 제1 재치 유닛과는 별체(別體)로 설치되고, 상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하고 상기 착탈 장치에 대하여 승강을 수행하는 제2 재치 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 복수의 기판을 수납하고, 기판 출입구를 개체로 폐색하는 수납 용기를 로드 포트에 반송(搬送)하는 단계와,
    상기 로드 포트에서 제1 재치 유닛이 동작하여, 상기 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기를 착탈 장치에 근접시키는 단계와,
    상기 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기의 상기 기판 출입구로부터 상기 개체를 상기 착탈 장치가 분리시키는 단계와,
    상기 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기의 상기 기판 출입구에 상기 개체를 상기 착탈 장치가 취부(取付)하는 단계와,
    상기 제1 재치 유닛이 동작하여, 상기 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기를 상기 착탈 장치로부터 이격시키는 단계와,
    제2 재치 유닛을 상승시켜, 상기 제1 재치 유닛으로부터 상기 제2 재치 유닛으로 상기 수납 용기를 전달하는 단계와,
    상기 수납 용기에 수납된 상기 기판을 처리실로 반송하는 단계와,
    상기 기판을 처리실에서 처리하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 재치 유닛은 상기 제1 재치 유닛보다 상기 수납 용기의 저면 주연(周緣) 측을 지지(支持)하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 재치 유닛은 상기 제2 재치 유닛보다 상기 수납 용기의 저면 중앙 측을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2 재치 유닛은, 상기 착탈 장치 측의 중앙부에 절결이 형성되어 있고, 상기 절결에 상기 제1 재치 유닛이 위치할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제3항 또는 4항에 있어서, 상기 제2 재치 유닛과 상기 제1 재치 유닛은, 상기 로드 포트에서 하나의 상기 수납 용기를 동시에 지지할 수 있도록 구성되어 있 는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수납 용기를 복수 개 수납 가능한 보관 선반과, 상기 보관 선반과 상기 제2 재치 유닛과의 사이에서 상기 수납 용기를 반송할 수 있는 반송 장치를 구비하고,
    상기 반송 장치는 상기 제2 재치 유닛보다 상기 수납 용기의 저면 중앙 측을 지지하는 보지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 로드 포트에 인접하여 설치되고, 상기 수납 용기를 보관하는 보관실과,
    상기 보관실에 설치되고, 상기 보관실과 상기 제2 재치 유닛과의 사이에서, 상기 수납 용기를 반송할 수 있는 반송 장치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반송 장치는 상기 제2 재치 유닛보다 상기 수납 용기의 저면 중앙 측을 지지하는 보지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 재치 유닛을 승강시키는 승강 장치와,
    상기 제1 재치 유닛을 상기 착탈 장치에 대하여 대향 방향으로 원근 동작시 키는 이동 장치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 재치 유닛 및 상기 제2 재치 유닛 각각에, 복수의 상기 수납 용기를 위치 맞춤할 수 있는 위치 맞춤부가 설치되어 있고, 상기 제1 재치 유닛의 상기 위치 맞춤부와 상기 제2 재치 유닛의 상기 위치 맞춤부가 인접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 착탈 장치를 둘러싸는 개폐실을 구비하고, 상기 개폐실은 내부에 불활성 가스로 충전할 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 재치 유닛에는, 상기 제2 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기의 적어도 일부를 상기 개폐실의 상단보다 높은 위치까지 상승시키는 승강 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제7항에 있어서, 상기 기판을 처리하는 처리실을 포함하되, 상기 로드 포트와 상기 보관실과 상기 처리실이 순차적으로 배치되어 있고,
    상기 보관실에 설치되고, 상기 로드 포트의 상기 제2 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기 저면에 접근 가능한 반송 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제7항에 있어서, 상기 제2 재치 유닛에, 상기 보관실 내외(內外)에서 상기 수납 용기를 수수(授受)하는 높이로부터 상기 착탈 장치가 상기 수납 용기의 상기 기판 출입구를 개폐하는 높이까지 이동할 수 있는 승강 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 개폐실에, 상기 수납 용기 내의 상기 기판의 상태를 검출할 수 있는 검출기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제2 재치 유닛의 하부를 덮는 커버를 구비하고, 상기 커버는 상기 승강 기구의 작동에 대응하여 승강하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 복수의 기판을 수납하고 기판 출입구를 개체로 폐색하는 수납 용기를, 상기 개체를 착탈하는 착탈 장치를 구비한 로드 포트로 반송하는 단계와,
    상기 로드 포트에서 제2 재치 유닛을 상승시키고, 상기 착탈 장치로부터 멀어진 제1 재치 유닛에 재치된 상기 수납 용기를, 상기 제1 재치 유닛으로부터 상기 제2 재치 유닛으로 전달하는 단계
    를 갖는 것을 특징으로 하는 수납 용기의 반송 방법.
  19. 기판을 수납하고 기판 출입구를 개체로 폐색하는 수납 용기와,
    광체 내외에서, 상기 수납 용기의 반입 반출을 수행하는 로드 포트와,
    상기 기판 출입구에 대하여 상기 개체의 착탈을 수행하는 착탈 장치와,
    상기 로드 포트에서 상기 수납 용기를 재치하고, 상기 착탈 장치에 대하여 승강을 수행하는 재치 유닛을 구비하고,
    상기 재치 유닛은 상기 수납 용기가 재치되었을 때, 상기 수납 용기 저면의 일부에 있어서, 상기 착탈 장치 측에 공간이 형성되도록 절결되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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