KR20120034551A - 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

이동 탑재실 내의 에어 체류 발생을 억제하여, 이동 탑재실 내에서의 확실한 에어 플로우 형성을 실현한다. 기판을 처리하는 처리실과, 기판을 보유 지지한 상태에서 처리실 내에 대하여 반입출되는 기판 보유 지지체와, 미처리 기판을 기판 보유 지지체에 보유 지지시키는 차지 동작 및 처리 완료 기판을 기판 보유 지지체로부터 꺼내는 디스차지 동작이 행해지는 이동 탑재실과, 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출하는 클린 유닛을 구비한 기판 처리 장치에서, 클린 유닛을, 평면 다각 형상으로 구성된 이동 탑재실 내에서의 각부에 배설한다.

Description

기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치의 제조 공정에서 이용되는 종형의 기판 처리 장치는, 웨이퍼를 처리하는 처리실의 하방측에 배설된 이동 탑재실 내에서, 처리실 내로 반입하는 기판 보유 지지체(보트)에의 미처리 웨이퍼의 장전(웨이퍼 차지), 및, 처리실 내로부터 반출된 기판 보유 지지체로부터의 처리 완료 웨이퍼의 탈장(脫裝)(웨이퍼 디스차지)을 행한다. 그리고, 이동 탑재실 내에서는, 웨이퍼를 파티클에 의한 오염으로부터 보호하는 클린화를 위해서, 및, 처리실 내로부터 반출된 고온의 처리 완료 웨이퍼를 소정 온도까지 냉각하기 위해서, 클린 에어에 의한 에어 플로우를 형성한다. 이 에어 플로우는, 필터와 블로워를 내장한 클린 유닛을 이동 탑재실의 일측의 측벽을 따라서 설치하고, 그 클린 유닛으로부터 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출함으로써 형성하도록 되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2002-175999호 공보
그러나, 전술한 종래 기술에 의한 이동 탑재실 내의 에어 플로우 형성에서는, 그 이동 탑재실의 일측의 측벽을 따라서 설치된 클린 유닛으로부터의 사이드 플로우로 되기 때문에, 이하에 설명하는 바와 같은 문제가 생긴다.
하나는, 사이드 플로우의 경우, 이동 탑재실 내의 각부(코너부)에서 에어의 체류가 발생하기 쉽다고 하는 점이다. 이동 탑재실 내에서의 에어의 체류는, 웨이퍼가 파티클에 의해 오염되는 원인으로 될 수 있기 때문에, 그 발생을 억제해야만 한다. 특히, 이동 탑재실 내에서는, 처리 직후의 웨이퍼와 같은 열을 발하는 부재가 존재하고, 그 열에 의해 웨이퍼 이동 탑재기 등으로부터 파티클이 발생할 가능성이 있다. 그 때문에, 이동 탑재실 내에서, 파티클 발생의 원인으로 될 수 있는 에어의 체류의 발생을 억제하는 것은, 매우 중요하다.
다른 하나는, 사이드 플로우의 경우, 기판 처리 장치의 설치의 공간 절약화가 곤란하다고 하는 점이다. 클린 유닛을 이동 탑재실의 측벽을 따라서 설치하는 만큼, 장치 폭을 요하게 되기 때문이다. 이것은, 특히 웨이퍼가 대직경화(예를 들면 300㎜로부터 450㎜)된 경우에, 매우 큰 문제로 될 수 있다.
본 발명은, 이동 탑재실 내의 에어 체류 발생을 억제하여 그 이동 탑재실 내에서의 확실한 에어 플로우 형성을 실현함과 함께, 그 이동 탑재실 내의 스페이스를 유효 활용하여 장치 설치의 공간 절약화를 실현 가능하게 한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판을 처리하는 처리실과, 상기 기판을 보유 지지한 상태에서 상기 처리실 내에 대하여 반입출되는 기판 보유 지지체와, 미처리 기판을 상기 기판 보유 지지체에 보유 지지시키는 차지 동작 및 처리 완료 기판을 상기 기판 보유 지지체로부터 꺼내는 디스차지 동작이 행해지는 이동 탑재실과, 상기 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출하는 클린 유닛을 구비하고, 상기 클린 유닛은, 평면 다각 형상으로 구성된 상기 이동 탑재실 내에서의 각부에 배설되는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 처리실 내에 연통하는 이동 탑재실 내에서, 상기 처리실 내로 반입하기 전의 기판 보유 지지체에 미처리 기판을 보유 지지시키는 차지 동작을 행하는 반입전 이동 탑재 공정과, 상기 미처리 기판을 보유 지지한 상태의 상기 기판 보유 지지체를 상기 이동 탑재실 내로부터 상기 처리실 내로 반입하는 반입 공정과, 상기 처리실 내에 반입된 상기 기판 보유 지지체가 보유 지지하는 상기 미처리 기판에 대하여 처리를 행하는 처리 공정과, 상기 처리가 행해진 처리 완료 기판을 보유 지지하는 상기 기판 보유 지지체를 상기 처리실 내로부터 상기 이동 탑재실 내로 반출하는 반출 공정과, 상기 이동 탑재실 내에서, 상기 처리실 내로부터 반출된 상기 기판 보유 지지체가 보유 지지하는 상기 처리 완료 기판을 그 기판 보유 지지체로부터 꺼내는 디스차지 동작을 행하는 반출후 이동 탑재 공정을 구비하고, 상기 반입전 이동 탑재 공정과 상기 반출후 이동 탑재 공정 중 적어도 한쪽에서는, 평면 다각 형상으로 구성된 상기 이동 탑재실 내에서의 각부에 배설된 클린 유닛이, 상기 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에서는, 이동 탑재실 내의 각부에 클린 유닛을 배설하므로, 그 각부로부터 이동 탑재실 내의 다른 각부 등을 향하여 클린 에어를 분출하게 된다. 따라서, 이동 탑재실 내(특히 그 이동 탑재실 내의 각 각부)에서는, 에어의 체류 발생이 억제되어, 확실하게 에어 플로우를 형성할 수 있다. 즉, 예를 들면 처리실 내로부터 반출된 기판이 열을 발하는 경우라도, 파티클 발생의 원인으로 될 수 있는 에어의 체류 발생이 억제되므로, 그 파티클에 의한 기판의 오염을 미연에 회피할 수 있다. 게다다, 본 발명에 따르면, 이동 탑재실 내의 각부에의 클린 유닛의 배설에 의해, 그 이동 탑재실 내의 스페이스를 유효 활용할 수 있어, 종래 구성(사이드 플로우의 경우)에 비하면 기판 처리 장치의 설치의 공간 절약화를 용이하게 실현할 수 있다. 즉, 예를 들면 기판이 대형화된 경우라도, 장치 폭을 극력 크게 하지 않도록 구성하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성예를 도시하는 경사 투시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 이용되는 처리로의 구성예를 도시하는 종단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 이용되는 이동 탑재실 내의 구성예를 도시하는 경사 투시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 이용되는 보트 교환 장치의 개요를 도시하는 평면도.
도 5는 본 발명의 비교예로 되는 종래 구성에 의한 이동 탑재실 내의 에어 플로우 형성의 개략을 도시하는 경사 투시도.
도 6은 기판 처리 장치에서의 이동 탑재실 내의 에어 플로우 형성의 구체예를 도시하는 평면도로서, (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 에어 플로우 형성을 도시하는 도면, (b)는 본 발명의 비교예로 되는 종래 구성에 의한 에어 플로우 형성을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 이동 탑재실의 상방측에서의 에어 순환 경로 중의 에어 플로우의 개요를 도시하는 평면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 이동 탑재실 내에서의 에어 플로우 형성을 도시하는 평면도로서, (a)는 그 일 구체예를 도시하는 도면, (b)는 다른 구체예를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 이동 탑재실 내에서의 에어 플로우 형성의 구체예를 도시하는 평면도.
<본 발명의 일 실시 형태>
이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 개요
우선, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개요에 대하여 간단히 설명한다.
본 실시 형태에서 설명하는 기판 처리 장치는, 반도체 장치의 제조 공정에서 이용되는 것으로, 처리 대상으로 되는 기판을 처리실에 수용한 상태에서 그 기판을 히터에 의해 가열하여 처리를 실시하는 것이다. 더욱 상세하게는, 복수의 기판을 연직 방향으로 소정의 간격으로 적층한 상태에서 동시에 처리를 행하는 종형의 기판 처리 장치이다.
기판 처리 장치가 처리 대상으로 하는 기판으로서는, 예를 들면, 반도체 집적 회로 장치(반도체 디바이스)가 만들어 넣어지는 반도체 웨이퍼 기판(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 함)을 들 수 있다. 또한, 기판 처리 장치가 행하는 처리로서는, 예를 들면, 산화 처리, 확산 처리, 이온 주입 후의 캐리어 활성화나 평탄화를 위한 리플로우나 어닐링, 열CVD(Chemical　Vapor　Deposition) 반응에 의한 성막 처리 등을 들 수 있다.
(2) 기판 처리 장치의 개략 구성
다음으로, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성예에 대하여 설명한다.
(장치 전체)
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성예를 도시하는 경사 투시도이다.
기판 처리 장치(10)는, 내부에 처리로(40) 등의 주요부가 배치되는 케이스(12)를 구비하고 있다. 케이스(12)의 정면측에는, 포드 스테이지(18)가 배치되어 있다. 포드 스테이지(18) 상에는, 웨이퍼(14)를 수납하는 기판 수납구로서의 후프(이하, 「포드」라고 함)(16)가 반송되어 재치된다. 포드(16)는, 그 내부에 예를 들면 25매의 웨이퍼(14)가 수납되고, 도시하지 않은 덮개가 닫혀진 상태에서 포드 스테이지(18) 상에 재치되도록 구성되어 있다. 즉, 기판 처리 장치(10)에서는, 포드(16)가 웨이퍼 캐리어로서 사용된다.
케이스(12) 내의 정면측으로서, 포드 스테이지(18)에 대향하는 위치에는, 포드 반송 장치(20)가 배치되어 있다. 포드 반송 장치(20)의 근방에는, 포드 선반(22), 포드 오프너(24) 및 기판 매수 검지기(26)가 각각 배치되어 있다.
포드 반송 장치(20)는, 포드 스테이지(18)와 포드 선반(22)과 포드 오프너(24)와의 사이에서 포드(16)를 반송하도록 구성되어 있다.
포드 선반(22)은, 포드 오프너(24)의 상방에 배치되며, 포드(16)를 복수개 재치한 상태에서 보유 지지하도록 구성되어 있다. 포드 선반(22)은, 복수단의 선반판을 갖고, 모터 등의 도시하지 않은 간헐 회전 구동 장치에 의해 한 방향으로 피치 이송 회전되는, 소위 회전 선반에 의해 구성하는 것이 생각된다. 단, 회전 기능은 필수는 아니다. 또한, 포드 선반(22)의 근방에는, 공급 팬과 방진 필터를 구비한 클린 유닛(52)(도 1에는 도시되지 않음, 도 3에만 도시됨)을 설치하고, 그 클린 유닛(52)으로부터 청정화한 분위기인 클린 에어를 유통시키도록 구성해도 된다.
포드 오프너(24)는, 포드(16)의 덮개를 열도록 구성되어 있다.
기판 매수 검지기(26)는, 포드 오프너(24)에 인접하여 배치되어 있고, 덮개가 열려진 포드(16) 내의 웨이퍼(14)의 매수를 검지하도록 구성되어 있다.
포드 오프너(24)보다도 케이스(12) 내의 배면측에는, 그 케이스(12) 내에서 하나의 방으로서 구획되는 이동 탑재실(50)이 형성되어 있다. 이 이동 탑재실(50)에 대해서는, 상세를 후술한다.
이동 탑재실(50) 내에는, 기판 이동 탑재기(28)와, 기판 보유 지지체로서의 보트(30)가 배치되어 있다.
기판 이동 탑재기(28)는, 예를 들면 5매의 웨이퍼(14)를 꺼낼 수 있는 아암(트위저)(32)을 갖고 있다. 도시하지 않은 구동 수단에 의해 아암(32)을 상하 회전 동작시킴으로써, 포드 오프너(24)의 위치에 놓여진 포드(16)와 보트(30)와의 사이에서, 웨이퍼(14)를 반송시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
보트(30)는, 복수매(예를 들면, 50매?150매 정도)의 웨이퍼(14)를, 수평 자세로, 또한, 그 중심을 일치시킨 상태에서, 연직 방향으로 소정 간격을 두고 정렬 적층시켜, 세로 방향으로 다단 보유 지지하도록 구성되어 있다. 웨이퍼(14)를 보유 지지한 보트(30)는, 도시하지 않은 승강 기구로서의 보트 엘리베이터에 의해, 승강시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
케이스(12) 내의 배면측 상부, 즉 이동 탑재실(50)의 상방측에는, 처리로(40)가 배치되어 있다. 처리로(40) 내에는, 복수매의 웨이퍼(14)를 장전한 전술한 보트(30)가, 하방으로부터 반입되도록 구성되어 있다.
(처리로)
계속해서, 전술한 처리로(40)에 대하여 간단히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 이용되는 처리로의 구성예를 도시하는 종단면도이다.
처리로(40)는, 반응관(41)을 구비하고 있다. 반응관(41)은, 예를 들면 석영(SiO2)이나 탄화규소(SiC) 등의 내열성을 갖는 비금속 재료로 구성되고, 상단부가 폐색되며, 하단부가 개방된 원통 형상으로 되어 있다.
반응관(41)의 통 내에는, 처리실(42)이 형성되어 있다. 처리실(42) 내에는, 기판 보유 지지체로서의 보트(30)가 하방으로부터 삽입되어, 보트(30)에 의해 수평자세로 보유 지지된 웨이퍼(14)가 연직 방향으로 다단으로 정렬된 상태로 수용되도록 구성되어 있다. 처리실(42) 내에 수용되는 보트(30)는, 회전 기구(43)에 의해 회전축(44)을 회전시킴으로써, 처리실(42) 내의 기밀을 유지한 채로, 복수의 웨이퍼(14)를 탑재한 상태에서 회전 가능하게 구성되어 있다.
반응관(41)의 하방에는, 이 반응관(41)과 동심원 형상으로 매니폴드(45)가 배설되어 있다. 매니폴드(45)는, 예를 들면 스테인레스강 등의 금속 재료로 구성되고, 상단부 및 하단부가 개방된 원통 형상으로 되어 있다. 이 매니폴드(45)에 의해, 반응관(41)은, 하단부측으로부터 세로 방향으로 지지된다. 즉, 처리실(42)을 형성하는 반응관(41)이 매니폴드(45)를 통하여 연직 방향으로 입각(立脚)되어, 처리로(40)가 구성되게 된다.
매니폴드(45)의 하단부는, 도시하지 않은 보트 엘리베이터가 상승하였을 때에, 시일 캡(46)에 의해 기밀하게 밀봉되도록 구성되어 있다. 매니폴드(45)의 하단부와 시일 캡(46)과의 사이에는, 처리실(42) 내를 기밀하게 밀봉하는 O링 등의 밀봉 부재(46a)가 설치되어 있다.
또한, 매니폴드(45)에는, 처리실(42) 내에 원료 가스나 퍼지 가스 등을 도입하기 위한 가스 도입관(47)과, 처리실(42) 내의 가스를 배기하기 위한 배기관(48)이, 각각 접속되어 있다.
반응관(41)의 외주에는, 반응관(41)과 동심원 형상으로 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터 유닛(49)이 배치되어 있다. 히터 유닛(49)은, 처리실(42) 내가 전체에 걸쳐 균일 또는 소정의 온도 분포로 되도록, 처리실(42) 내에 대한 가열을 행하도록 구성되어 있다.
(3) 기판 처리 공정
다음으로, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 이용하여, 반도체 디바이스 제조의 일 공정으로서, 웨이퍼(14)에 대한 처리를 행하는 경우의 동작 수순에 대하여 설명한다.
(웨이퍼 공급 공정)
기판 처리 장치(10)에서 웨이퍼(14)에 대한 처리를 행하는 경우에는, 우선, 포드 스테이지(18)에 복수매의 웨이퍼(14)를 수용한 포드(16)를 재치한다. 그리고, 포드 반송 장치(20)에 의해 포드(16)를 포드 스테이지(18)로부터 포드 선반(22) 상에 이동 탑재한다. 또한, 포드 반송 장치(20)에 의해, 포드 선반(22) 상에 재치된 포드(16)를 포드 오프너(24)에 반송한다. 그 후, 포드 오프너(24)에 의해 포드(16)의 덮개를 열고, 포드(16)에 수용되어 있는 웨이퍼(14)의 매수를 기판 매수 검지기(26)에 의해 검지한다.
(반입전 이동 탑재 공정)
포드 오프너(24)가 포드(16)의 덮개를 열면, 다음으로, 이동 탑재실(50) 내에 배치된 기판 이동 탑재기(28)가, 포드(16)로부터 웨이퍼(14)를 꺼낸다. 그리고, 포드(16)로부터 꺼낸 미처리 상태의 웨이퍼(14)를, 기판 이동 탑재기(28)와 동일하게 이동 탑재실(50) 내에 위치하는 보트(30)에 이동 탑재한다. 즉, 기판 이동 탑재기(28)는, 이동 탑재실(50) 내에서, 처리실(42) 내로 반입하기 전의 보트(30)에 미처리 상태의 웨이퍼(14)를 장전하는 웨이퍼 차지 동작을 행한다. 이에 의해, 보트(30)는, 복수매의 웨이퍼(14)를 연직 방향으로 각각이 간격을 두는 적층 상태로 보유 지지하게 된다. 보트(30)가 적층 상태로 보유 지지하여 일괄 처리하는 웨이퍼(14)의 매수는, 예를 들면 25매?100매이다. 이에 의해, 양산성을 높일 수 있다.
(반입 공정)
웨이퍼 차지 동작 후에는, 보트 엘리베이터의 승강 동작에 의해, 미처리 상태의 웨이퍼(14)를 복수매 보유 지지한 보트(30)를 처리실(42) 내로 반입(보트 로딩)한다. 즉, 보트 엘리베이터를 동작시켜, 미처리 상태의 웨이퍼(14)를 보유 지지한 보트(30)를, 이동 탑재실(50) 내로부터 처리실(42) 내로 반입한다. 이에 의해, 시일 캡(46)은, 밀봉 부재(46a)를 통하여 매니폴드(45)의 하단을 시일한 상태로 된다.
(처리 공정)
보트 로딩 후에는, 처리실(42) 내에 반입된 보트(30)가 보유 지지하는 미처리 상태의 웨이퍼(14)에 대하여, 소정의 처리를 행한다. 구체적으로는, 예를 들면 열CVD 반응에 의한 성막 처리를 행하는 경우이면, 배기관(48)을 이용하여 배기를 행하여, 처리실(42) 내가 원하는 압력(진공도)으로 되도록 한다. 그리고, 히터 유닛(49)을 이용하여 처리실(42) 내에 대한 가열을 행함과 함께, 회전 기구(43)를 동작시켜 보트(30)를 회전시키고, 이것에 수반하여 웨이퍼(14)도 회전시킨다. 웨이퍼(14)의 회전은, 후술하는 웨이퍼(14)의 반출까지 계속된다. 또한, 가스 도입관(47)에 의해 처리실(42) 내에 원료 가스나 퍼지 가스 등을 공급한다. 이에 의해, 보트(30)에 보유 지지된 미처리 상태의 웨이퍼(14)의 표면에는, 열에 의한 분해 반응이나 화학 반응 등을 이용한 박막 형성이 행해진다.
웨이퍼(14)의 표면에의 박막 형성의 완료 후에는, 히터 유닛(49)에 의한 과열을 정지하고, 처리 완료 상태의 웨이퍼(14)의 온도를 소정 온도까지 강온시킨다. 그리고, 미리 설정된 시간이 경과하면, 처리실(42) 내에의 가스 공급을 정지함과 함께, 그 처리실(42) 내에의 불활성 가스의 공급을 개시한다. 이에 의해, 처리실(42) 내를 불활성 가스로 치환함과 함께, 처리실(42) 내의 압력을 상압으로 복귀시킨다.
(반출 공정)
그 후에는, 보트 엘리베이터의 승강 동작에 의해, 시일 캡(46)을 하강시켜 매니폴드(45)의 하단을 개구시킴과 함께, 처리 완료 상태의 웨이퍼(14)를 보유 지지한 보트(30)를 매니폴드(45)의 하단으로부터 처리실(42) 밖으로 반출(보트 언로딩)한다. 즉, 보트 엘리베이터를 동작시켜, 처리 완료 상태의 웨이퍼(14)를 보유 지지한 보트(30)를, 처리실(42) 내로부터 이동 탑재실(50) 내로 반출한다. 그리고, 보트(30)에 지지된 모든 웨이퍼(14)가 식을 때까지, 보트(30)를 소정 위치에서 대기시킨다.
(반출후 이동 탑재 공정)
대기시킨 보트(30)의 웨이퍼(14)가 소정 온도(예를 들면 실온 정도)까지 식은 후에는, 이동 탑재실(50) 내에 배치된 기판 이동 탑재기(28)가, 보트(30)로부터의 웨이퍼(14)의 탈장을 행한다. 그리고, 보트(30)로부터 탈장한 처리 완료 상태의 웨이퍼(14)를, 포드 오프너(24)에 재치되어 있는 빈 포드(16)에 반송하여 수용한다. 즉, 기판 이동 탑재기(28)는, 이동 탑재실(50) 내에서, 처리실(42) 내로부터 반출된 보트(30)가 보유 지지하는 처리 완료 상태의 웨이퍼(14)를, 그 보트(30)로부터 꺼내어 포드(16)로 이동 탑재하는 웨이퍼 디스차지 동작을 행한다.
그 후에는, 포드 반송 장치(20)에 의해, 처리 완료 상태의 웨이퍼(14)를 수용한 포드(16)를, 포드 선반(22) 상 또는 포드 스테이지(18) 상으로 반송한다.
이와 같이 하여, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)에 의한 기판 처리 공정의 일련의 처리 동작이 완료된다.
(4) 이동 탑재실의 구성
다음으로, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)에서의 특징적인 구성인, 이동 탑재실(50) 내의 구성에 대하여, 구체예를 들어 상세하게 설명한다. 여기서는, 고스루풋화를 위해서, 2개의 보트(30)를 처리실(42) 내에 대하여 교대로 반입출하는, 소위 2보트 장치에서의 이동 탑재실을 예로 들어, 이하의 설명을 행한다.
(이동 탑재실)
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 이용되는 이동 탑재실 내의 구성예를 도시하는 경사 투시도이다.
전술한 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는, 미처리 상태의 웨이퍼(14)를 보트(30)에 보유 지지시키는 차지 동작, 및, 처리 완료 상태의 웨이퍼(14)를 보트(30)로부터 꺼내는 디스차지 동작이 행해지는 이동 탑재실(50)을 구비한다. 이동 탑재실(50)은, 천장, 바닥 및 사방을 둘러싸는 측벽에 의해, 평면 사각 형상으로 구성된 하나의 방으로서 구획 형성되어 있다. 단, 반드시 평면 사각 형상에 한정되는 것은 아니고, 평면 다각 형상(예를 들면, 평면 삼각 형상, 평면 오각 형상 등)으로 구성되어 있으면 된다. 여기서, 이동 탑재실(50) 내는, 로드 로크 실이나 질소 퍼지 박스 등을 구성하고 있을 필요는 없고, 대기 분위기이어도 된다.
이동 탑재실(50)의 포드 오프너(24)가 배치된 측의 측벽에는, 포드 오프너(24)의 위치에 놓여진 포드(16)와 이동 탑재실(50) 내의 보트(30)와의 사이에서의 웨이퍼(14)의 반송을 위해서, 기판 수용구측 연통구로서의 웨이퍼 반입출구(51)가 설치되어 있다. 또한, 이동 탑재실(50)의 천장에는, 웨이퍼(14)를 보유 지지한 보트(30)가 통과할 수 있는 형상 및 크기로, 처리실(42) 내에 연통하는 개구(단 도시 생략)가 형성되어 있다.
이와 같은 이동 탑재실(50) 내에는, 전술한 기판 이동 탑재기(28), 보트(30) 및 도시하지 않은 보트 엘리베이터 외에, 클린 유닛(52) 및 배기부(53a, 53b)가 배치되어 있다.
(클린 유닛)
이동 탑재실(50) 내에 배치된 클린 유닛(52)은, 그 이동 탑재실(50) 내에 클린 에어를 분출하도록 구성되어 있다. 그를 위해서, 클린 유닛(52)은, 예를 들면 ULPA(Ultra Low Penetration Air-filter)로 구성되는 필터와, 전동(電動)에 의해 송풍을 행하는 블로워를 내장하고 있다.
이와 같은 구성의 클린 유닛(52)은, 상세를 후술하는 이유에 의해, 평면 다각 형상으로 구성된 이동 탑재실(50) 내에서의 각부에 배설되어 있다.
(배기부)
이동 탑재실(50) 내에 배치된 배기부(53a, 53b)는, 그 이동 탑재실(50) 내의 에어(클린 에어 외에, 파티클이 혼재하는 에어를 포함함)를, 그 이동 탑재실(50) 밖으로 배기하도록 구성되어 있다. 그를 위해서, 배기부(53a, 53b)는, 이동 탑재실(50) 내로부터 이동 탑재실(50) 밖으로 연속해 있는 덕트와, 그 덕트 내에 설치된 전동 배기 팬을 구비하고 있다.
이와 같은 구성의 배기부(53a, 53b)는, 상세를 후술하는 이유에 의해, 클린 유닛(52)이 배설된 각부와는 별도의 이동 탑재실(50) 내에서의 각부에 설치되어 있다.
(에어 플로우 순환로)
이상과 같은 내부 구성의 이동 탑재실(50)의 상방측에는, 처리로(40)가 배치되어 있다. 단, 이동 탑재실(50)의 상방측에서의 케이스(12) 내의 공간 모두가 처리로(40)에 의해 점유되어 있는 것은 아니고, 처리로(40)의 주위에 위치하는 공간에는 에어 플로우 순환로(55)가 형성되어 있다.
에어 플로우 순환로(55)는, 이동 탑재실(50) 내로부터 배기된 에어를 그 이동 탑재실(50) 내에 클린 유닛(52)을 통하여 재공급하기 위한 것이다. 더욱 상세하게는, 배기부(53a, 53b)에 의해 이동 탑재실(50) 내로부터 배기된 에어를 수취하고, 그 수취한 에어를 클린 유닛(52)의 에어 흡입구까지 유도하는 에어 경로를 갖고 있고, 클린 유닛(52)에 에어를 흡입시킴으로써, 그 클린 유닛(52)을 통하여 이동 탑재실(50) 내에의 클린 에어의 재공급이 가능하게 되도록 구성되어 있다.
에어 플로우 순환로(55)에는, 그 에어 경로 중에, 도시하지 않은 에어 댐퍼가 설치되어 있다. 에어 댐퍼는, 에어 플로우 순환로(55)를 흐르는 에어의 유량 조정을 행하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 에어 댐퍼는, 버터플라이 밸브나 니들 기구 등과 같은 공지의 유량 조정 기구를 이용하여 구성하는 것이 생각된다. 단, 에어 댐퍼는, 유량 조정을 오토 제어할 수 있는 기능을 갖고 있고, 클린 유닛(52)과의 연동 제어가 가능한 것인 것이 바람직하다.
또한, 이동 탑재실(50)의 상방측에는, 제2 클린 유닛(56)이 설치되어 있어도 된다. 제2 클린 유닛(56)은, 웨이퍼 반입출구(51)의 근방에서 국소적인 클린 에어의 다운 플로우를 발생시키도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 클린 유닛(52)과 마찬가지로, ULPA 등의 필터와 블로워를 내장한 구성으로 된 것을 이용하면 된다. 이와 같은 제2 클린 유닛(56)이 설치된 경우, 에어 플로우 순환로(55)는, 클린 유닛(52)과 제2 클린 유닛(56)과의 양방에 대하여, 이동 탑재실(50) 내로부터 배기된 에어를 흡입시켜, 이동 탑재실(50) 내에의 클린 에어의 재공급을 행하게 된다.
(보트 교환 장치)
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 이용되는 보트 교환 장치의 개요를 도시하는 평면도이다.
2보트 장치에서는, 2개의 보트(30)를 처리실(42) 내에 대하여 교대로 반입출하기 위해서, 이동 탑재실(50) 내에 보트 교환 장치(54)를 구비하고 있다. 여기서, 도 4를 참조하면서, 이동 탑재실(50) 내에서의 보트 교환 장치(54)의 움직임을 설명한다.
이동 탑재실(50) 내에서, 보트(30)는, 보트 교환 장치(54)의 선회 아암에 의해 원호 형상으로 궤적을 그리며 이동되고, 3개의 위치를 취할 수 있다. 도면 중에서, 원호 좌단은 기판 이동 탑재기(28)에 의한 보트(30)에의 웨이퍼 이동 탑재 위치 A, 반대측의 원호 우단은 보트 냉각 위치 B, 원호의 중앙은 처리실(42) 내에 보트(30)를 반입하고 처리실(42) 내로부터 보트를 반출하는 보트 로드/언로드 위치 C이다.
보트 교환 장치(54)는, 이하에 설명하는 바와 같이 기능한다. 미리 빈 2개의 보트(30)를, 위치 A, B의 각각에 놓는다. 위치 A에 있는 보트(30)에는, 포드(16)로부터 꺼내고, 도시하지 않은 노치 정합기에 의해 노치 정합을 행한 웨이퍼를 장전한다. 그리고, 위치 A에 있는 노치 정합 완료된 웨이퍼로 채워진 보트(30)를 선회 아암에 의해 위치 C로 반송한다. 위치 C에 있는 보트(30)는, 처리실(42) 내에 반입되어, 소정의 처리가 행해진다. 처리실(42) 내에서의 처리 동안, 위치 B에 있는 빈 보트(30)를 선회 아암에 의해 위치 A로 반송하고, 별도의 노치 정합 전의 웨이퍼를 포드(16)로부터 꺼내고, 노치 정합기에 의해 노치 정합을 행하고, 위치 A에 있는 보트(30)에 이동 탑재하여 웨이퍼로 채운다. 그리고, 하기의 동작 (a)?(d)를 반복한다.
(a) 처리실(42) 내에서의 처리가 종료되면, 처리 완료 웨이퍼를 보유 지지한 보트(30)를 처리실(42) 내로부터 반출하고, 위치 C로 하강시킨 후, 선회 아암에 의해 위치 B로 반송하여 냉각한다.
(b) 냉각하고 있는 동안, 위치 A에 있는 노치 정합 완료된 웨이퍼로 채워진 보트(30)를 선회 아암에 의해 위치 C로 옮기고, 위치 C로부터 처리실(42) 내로 반입하여, 소정의 처리를 행한다.
(c) 처리실(42) 내에서 처리하고 있는 동안, 위치 B에서 냉각된 보트(30)를 선회 아암에 의해 위치 A로 반송하고, 위치 A에서 처리 완료 웨이퍼를 보트(30)로부터 탈장하여, 포드(16) 내로 되돌린다.
(d) 처리 완료 웨이퍼를 꺼내어 비게 된 보트(30)에 대하여, 신규로 포드(16)로부터 꺼내어 노치 정합을 행한 후의 웨이퍼를 장전하여, 그 보트(30)를 미처리 웨이퍼로 채운다.
(5) 이동 탑재실 내에서의 에어 플로우 형성
다음으로, 이상과 같은 구성의 이동 탑재실(50) 내에서 형성되는 에어 플로우(클린 에어의 흐름)에 대하여, 상세하게 설명한다.
(비교예)
여기서, 본 실시 형태에서의 이동 탑재실(50) 내의 에어 플로우 형성의 설명에 앞서서, 그 비교예로 되는 종래 구성에 의한 에어 플로우 형성에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 비교예로 되는 종래 구성에 의한 이동 탑재실 내의 에어 플로우 형성의 개략을 도시하는 경사 투시도이다.
이미 설명한 바와 같이, 종래 구성의 기판 처리 장치에서의 이동 탑재실(50) 내에서는, 필터와 블로워를 내장한 클린 유닛(61)을, 그 이동 탑재실(50)의 일측의 측벽을 따라서 설치하고 있다. 그리고, 이동 탑재실(50)의 웨이퍼 반입출구(51)가 설치된 측의 측벽의 하부에는, 이동 탑재실(50) 내의 에어를 클린 유닛(61)에 의해 그 이동 탑재실(50) 내에 재공급하기 위한 순환 경로(62)를 배치하고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 이동 탑재실(50) 내에 형성되는 에어 플로우는, 클린 유닛(61)으로부터의 사이드 플로우로 된다.
따라서, 종래 구성에 의한 에어 플로우 형성에서는, 사이드 플로우이기 때문에, 이동 탑재실(50) 내의 각부(코너부)(63)에서 에어의 체류가 발생하기 쉬워지게 된다. 특히, 웨이퍼 반입출구(51)의 근방에서의 에어의 체류는, 그 웨이퍼 반입출구(51)를 통하여 반송되는 웨이퍼에 대한 파티클 오염의 원인으로 될 수 있기 때문에, 그 발생을 미연에 회피해야 한다.
또한, 종래 구성에 의한 에어 플로우 형성에서는, 이동 탑재실(50) 내의 한정된 스페이스를 이용하여 에어를 순환(재공급)시키고 있다. 그 때문에, 클린 유닛(61) 및 순환 경로(62)를 위한 충분한 설치 스페이스를 확보하는 것이 곤란하고, 이에 수반하여 충분한 클린 에어 풍량을 확보하는 것도 곤란하게 된다. 따라서, 충분한 풍량 확보가 곤란하기 때문에 에어 플로우에 흐트러짐이 생기기 쉽고, 이 점에 의해서도 이동 탑재실(50) 내의 각부(코너부)(63)에서 에어의 체류가 발생하기 쉬워지게 된다.
그런데, 이동 탑재실(50) 내에서는, 처리 직후의 웨이퍼와 같은 열을 발하는 부재가 존재하게 된다. 그 때문에, 그 열에 의해 웨이퍼 이동 탑재기 등으로부터 파티클이 발생할 가능성이 있다. 즉, 동일한 케이스 내라도, 예를 들면 포드 선반이 배치되는 공간(회전 선반 설치실) 등에서는 문제로 되지 않을 정도의 에어의 체류가, 이동 탑재실(50) 내에서는 열에 의한 파티클 발생의 가능성이 있기 때문에 매우 큰 문제로 될 수 있는 것이다.
또한, 종래 구성에 의한 에어 플로우 형성에서는, 클린 유닛(61)을 이동 탑재실(50)의 일측의 측벽을 따라서 설치하고 있기 때문에, 그 측벽으로부터 일정한 영역 범위에 반드시 클린 유닛(61)을 위한 설치 스페이스를 필요로 하게 된다. 따라서, 특히 장치 폭 방향에서, 기판 처리 장치의 설치의 공간 절약화가 곤란하게 된다. 이것은, 특히 웨이퍼가 대직경화(예를 들면 300㎜로부터 450㎜)된 경우에, 매우 큰 문제로 될 수 있다.
(본 실시 형태에서의 에어 플로우 형성)
이상과 같은 상황 하에 있는 이동 탑재실(50) 내에서도 최적의 에어 플로우 형성을 행하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 본원 발명자는, 이동 탑재실(50)의 각부로부터 클린 에어를 순환시키는 것이 좋지 않을까라고 하는 지견에 이르렀다. 그리고, 본원 발명자는, 이동 탑재실(50) 내에서의 각부에 클린 유닛(52)을 배설하고, 그 클린 유닛(52)으로부터 이동 탑재실(50) 내를 향하여 클린 에어를 분출한다고 하는 종래와는 상이한 구성에 상도한 것이다.
더욱 상세하게는, 도 3에 도시한 바와 같이, 이동 탑재실(50) 내에서, 웨이퍼 반입출구(51)가 설치된 측벽과 그 측벽에 연속해 있는 다른 측벽에 의해 형성되는 각부에는, 클린 유닛(52)을 배설한다. 한편, 웨이퍼 반입출구(51)가 설치된 측벽의 대면에 위치하는 측벽의 양 각부에는, 배기부(53a, 53b)를 배설한다. 그리고, 클린 유닛(52)으로부터 클린 에어를 분출함과 함께, 배기부(53a, 53b)가 적극적으로 배기를 행함으로써, 이동 탑재실(50) 내에 클린 유닛(52)으로부터 양 배기부(53a, 53b)를 향한 클린 에어의 흐름(에어 플로우)을 형성한다. 이 에어 플로우는, 클린 유닛(52) 및 배기부(53a, 53b)가 이동 탑재실(50) 내의 각 각부에 배치되어 있으므로, 이동 탑재실(50) 내의 대각선을 따른 방향의 흐름이 주류로 되어, 종래 구성에 의한 사이드 플로우의 경우와는 달리, 이동 탑재실(50) 내의 각부(코너부)라도 에어의 체류가 발생하기 어려운 것으로 된다.
클린 유닛(52)을 이동 탑재실(50) 내의 각부에 배설한다고 하는 구성은, 이동 탑재실(50) 내의 한정된 스페이스를 이용하여 에어를 순환시키는 경우, 그 실현이 반드시 용이하다고는 할 수 없다. 클린 유닛(52)과 대각에 있는 각부부터 그 클린 유닛(52)까지 에어 순환 경로를 구축하는 것을 생각하면, 그를 위한 스페이스 확보가 곤란하기 때문이다.
이에 대하여, 본원 발명자는, 이동 탑재실(50) 내의 한정된 스페이스를 이용한다고 하는 기성 개념에 얽매이지 않고, 이동 탑재실(50)의 상방측에서의 케이스(12) 내의 공간을 이용하여 에어 플로우 순환로(55)를 형성한다고 하는 종래에는 없는 착상을 얻고, 이에 의해 배기부(53a, 53b)부터 클린 유닛(52)까지의 에어 순환 경로를 구축하면서, 클린 유닛(52)을 이동 탑재실(50) 내의 각부에 배설한다고 하는 구성을 실현 가능하게 하고 있는 것이다.
또한, 제2 클린 유닛(56)이 설치되어 있는 경우에는, 이동 탑재실(50) 내에서, 클린 유닛(52)으로부터 배기부(53a, 53b)를 향한 에어 플로우 외에, 웨이퍼 반입출구(51)에 면한 위치에 국소적인 클린 에어의 다운 플로우가 형성되게 된다.
도 6은 기판 처리 장치에서의 이동 탑재실 내의 에어 플로우 형성의 구체예를 도시하는 평면도이다.
도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 이동 탑재실(50) 내의 각부에 클린 유닛(52)을 배설한 구성의 경우, 클린 유닛(52)으로부터 클린 에어를 분출함과 함께, 클린 유닛(52)과 대면하는 각부에 설치한 각 배기부(53a, 53b)가 적극적으로 배기를 행함으로써, 클린 유닛(52)과 각 배기부(53a, 53b)와의 사이에 에어 플로우가 형성된다(도면 중 화살표 참조). 즉, 이동 탑재실(50) 내의 하나의 각부로부터 다른 각부를 향하여 에어 플로우가 형성되게 된다. 따라서, 종래 구성에 의한 사이드 플로우의 경우와 비교하면, 이동 탑재실(50) 내의 각부에서의 에어의 체류가 발생하기 어려워져, 확실하게 에어 플로우를 형성할 수 있다. 또한, 에어의 체류가 발생하기 어려우므로, 웨이퍼(14)에 대한 냉각 효과도 충분히 얻을 수 있다.
특히, 제2 클린 유닛(56)이 웨이퍼 반입출구(51)의 근방에서 국소적인 다운 플로우를 형성하는 경우에는, 예를 들면 웨이퍼 반입출구(51)의 근방에서의 각부에 배기부의 설치 스페이스를 확보하는 것이 곤란해도, 그 각부에서의 에어의 체류를 해소할 수 있어, 웨이퍼 반입출구(51)를 통하여 반송되는 웨이퍼에 대한 파티클 오염을 억제하는 데 있어서 매우 유효하다.
클린 유닛(52)에 의한 풍량과 각 배기부(53a, 53b)에 의한 총 풍량과의 풍량 밸런스는, 각각이 동등한 것이 바람직하다. 예를 들면, 클린 유닛(52)의 풍량 1에 대하여, 하나의 배기부(53a)의 풍량을 0.5, 다른 하나의 배기부(53b)의 풍량을 0.5로 하면, 밸런스 좋게 에어 플로우를 형성할 수 있는 것이 해석의 결과로부터 알 수 있다. 단, 풍량 밸런스에 대해서는, 여기서 든 예에 한정되지 않고, 처리실(42)에서의 처리 내용(성막하는 막종 등)에 의해 웨이퍼 온도도 변해 가므로, 케이스 바이 케이스로 적절히 결정하면 된다.
이동 탑재실(50) 내의 각부에 배설하는 클린 유닛(52)은 그대로 사용해도 되지만, 클린 유닛(52)의 에어 분출측에는, 그 클린 유닛(52)이 분출하는 클린 에어의 풍향을 적어도 서로 다른 3방향으로 하는 풍향판(57)을 설치하는 것이 바람직하다. 풍향판(57)은, 풍향을 바꾸는 날개판 등을 구비하여 구성된 것이면 된다. 풍향판(57)이 풍향을 나누는 적어도 3개의 방향으로서는, 예를 들면 (가) 웨이퍼 반입출구(51) 전 및 기판 이동 탑재기(28)에의 플로우, (나) 보트 엘리베이터에의 플로우, (다) 보트 교환 장치(54)에의 플로우가 생각된다. 이와 같은 적어도 3개의 방향 플로우를 나눔으로써, 각각이 상기 (가)?(다)와 같이 상이한 역할로써 클린 에어를 공급하게 된다. 따라서, 풍향판(57)을 설치하는 것은, 웨이퍼(14)를 포함하여 이동 탑재실(50) 내의 클린도를 보다 유지하기 쉬워지는 점에서, 매우 유효하다.
이상과 같은 구성은, 이동 탑재실(50) 내의 에어 체류를 억제할 수 있는 것 외에, 웨이퍼(14)의 직경이 커진 경우(예를 들면 300㎜로부터 450㎜)에도, 장치 폭을 가능한 한 넓게 하지 않게 되는 점에서도, 매우 유리하게 된다.
예를 들면, 종래 구성에 의한 사이드 플로우의 경우에는, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 클린 유닛(61)을 설치하기 위해서 이동 탑재실(50)의 일측의 측벽으로부터 일정한 영역 범위에 반드시 스페이스를 요한다. 즉, 이동 탑재실(50) 내의 스페이스를 반드시 유효 활용하고 있다고는 할 수 없다. 또한, 도 6의 (b)에는, 클린 유닛(61)의 대면측에 배기 팬이 배치된 구성예를 도시하고 있다.
처리 대상으로 되는 웨이퍼(14)가 300㎜ 직경이면 종래 구성에 의한 사이드 플로우이어도 구성 가능하였지만, 웨이퍼(14)가 450㎜ 직경의 경우에는, 이동 탑재실(50) 내에 확보 가능한 스페이스가 극단적으로 좁아져(장치 폭 방향으로 가늘어져), 종래와 같은 설치는 매우 곤란하다.
이에 대하여, 본 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 이동 탑재실(50) 내의 각부에 클린 유닛(52)을 배설하면, 도 6의 (a)로부터도 명백해지는 바와 같이, 웨이퍼(14)가 450㎜ 직경의 경우라도, 이동 탑재실(50) 내에서의 에어 플로우 형성을 확보함과 함께, 웨이퍼(14)의 대구경화에 수반하여 커지는 장치 외부 치수의 공간 절약화를 할 수 있다. 즉, 이동 탑재실(50) 내의 각부에 클린 유닛(52)을 설치함으로써, 이동 탑재실(50) 내의 스페이스를 유효 활용하여 장치 폭을 가능한 한 좁게 하는 것을 가능하게 하면서, 이동 탑재실(50) 내에서의 확실한 에어 플로우 형성을 행하여 그 이동 탑재실(50) 내의 클린도를 바람직하게 유지하는 것이 가능하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 이동 탑재실의 상방측에서의 에어 순환 경로 중의 에어 플로우의 개요를 도시하는 평면도이다.
각 배기부(53a, 53b)가 이동 탑재실(50) 내로부터 배기한 에어는, 이동 탑재실(50)의 상방측에 설치된 에어 플로우 순환로(55)에 의해 순환되어, 클린 유닛(52) 또는 제2 클린 유닛(56)으로 되돌아간다. 이와 같이, 이동 탑재실(50)의 상방측에서의 케이스(12) 내의 공간을 이용하여 에어 플로우 순환로(55)를 형성하면, 이동 탑재실(50) 내의 한정된 스페이스를 이용하여 에어를 순환시키고 있었던 종래 구성에 비해, 스페이스상의 제한이 완화되므로, 순환시키는 에어 유량을 증대시키는 것이 용이하게 실현 가능하게 된다. 또한, 이동 탑재실(50) 내에 복수의 배기부(53a, 53b)가 배치되어 있는 경우라도, 각각의 배기부(53a, 53b)로부터(구체적으로는 2개소로부터) 에어를 순환시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 클린 유닛(52) 또는 제2 클린 유닛(56)에 대하여, 충분한 유량의 에어를 순환시킬 수 있다. 즉, 클린 유닛(52) 또는 제2 클린 유닛(56)의 풍량 부족이 생기게 되는 것을 미연에 해소할 수 있다.
또한, 이동 탑재실(50) 내의 각부에 클린 유닛(52)을 배치하고, 또한, 이동 탑재실(50)의 상방측에서의 케이스(12) 내의 공간을 이용하여 에어 플로우 순환로(55)를 형성한 경우에는, 종래 구성에서 클린 유닛(61) 및 순환 경로(62)가 있었던 부분이 빈 스페이스로 된다. 따라서, 종래 구성과 비교하면, 이동 탑재실(50) 내에서의 각 구성 요소의 배치에 관한 자유도가 증대된다.
또한, 에어 플로우 순환로(55)에서, 그 에어 경로 중에 에어 댐퍼(58)가 설치되어 있으면, 에어 댐퍼(58)에서의 유량 조정에 의해 이동 탑재실(50) 내에의 클린 에어의 풍압 조정을 행할 수 있게 된다. 즉, 종래는 클린 유닛(61)의 풍량으로 제어하고 있었던 이동 탑재실(50) 내의 풍압 조정을, 에어 경로 중에 에어 댐퍼(58)를 설치함으로써 배기측으로부터 조절할 수 있게 된다. 그 경우에, 에어 댐퍼(58)에서의 유량 조정을 오토 제어할 수 있도록 하여, 클린 유닛(52) 또는 제2 클린 유닛(56)과 연동시키면, 풍압 조정의 정밀도 향상이 실현 가능하게 되므로, 한층 더 좋다.
(6) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 드는 하나 또는 그 이상의 효과를 발휘한다.
(ⅰ) 본 실시 형태에 따르면, 이동 탑재실(50) 내의 각부에 클린 유닛(52)을 배설함으로써, 그 이동 탑재실(50) 내(특히 그 이동 탑재실(50) 내의 각 각부)에서의 에어의 체류를 발생하기 어렵게 하여, 확실하게 에어 플로우를 형성할 수 있다. 즉, 예를 들면 처리실(42) 내로부터 반출된 웨이퍼(14)가 열을 발하는 경우라도, 파티클 발생의 원인으로 될 수 있는 에어의 체류 발생이 억제되므로, 그 파티클에 의한 웨이퍼(14)의 오염을 미연에 회피할 수 있다. 게다가, 본 실시 형태에 따르면, 이동 탑재실(50) 내의 각부에의 클린 유닛(52)의 배설에 의해, 그 이동 탑재실(50) 내의 스페이스를 유효 활용할 수 있어, 종래 구성(사이드 플로우의 경우)에 비하면 기판 처리 장치(10)의 설치의 공간 절약화를 용이하게 실현할 수 있다. 즉, 예를 들면 웨이퍼(14)가 대형화된 경우라도, 장치 폭을 극력 크게 하지 않도록 구성하는 것이 가능하게 된다.
이와 같이, 본 실시예에서는 종래 구성과 같은 사이드 플로우가 아니라, 적어도 평면 사각 형상의 이동 탑재실(50)에서의 대각선을 따른 방향으로 클린 에어의 흐름을 발생시키고, 이에 의해 이동 탑재실(50) 내에서의 에어의 체류 발생을 억제하여, 이동 탑재 중인 웨이퍼(14)에의 파티클 오염을 억제할 수 있다. 게다가, 이동 탑재실(50)을 공간 절약으로 억제하면서, 그 이동 탑재실(50) 내의 에어 플로우를 확보할 수 있다.
(ⅱ) 본 실시 형태에 따르면, 클린 유닛(52)과는 별도의 각부에 배기부(53a, 53b)를 설치함으로써, 이동 탑재실(50) 내에서의 에어 플로우 형성을 확실한 것으로 할 수 있다. 즉, 클린 유닛(52)으로부터 배기부(53a, 53b)를 향한 에어 플로우를 형성함으로써, 이동 탑재실(50) 내에서의 에어 플로우는, 이동 탑재실(50) 내의 대각선을 따른 방향의 흐름이 주류로 된다. 따라서, 종래 구성에 의한 사이드 플로우의 경우와는 달리, 이동 탑재실(50) 내의 각부(코너부)라도 에어의 체류가 발생하기 어려운 것으로 된다.
(ⅲ) 본 실시 형태에 따르면, 클린 유닛(52)이 분출하는 클린 에어의 풍향을 서로 다른 적어도 3방향으로 하는 풍향판(57)을 설치함으로써, 각 방향으로 상이한 역할로써 클린 에어를 공급하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 풍향판(57)을 설치함으로써, 이동 탑재실(50) 내의 클린도를 보다 유지하기 쉬워진다.
(ⅳ) 본 실시 형태에 따르면, 이동 탑재실(50)의 상방측에서의 케이스(12) 내의 공간을 이용하여 에어 플로우 순환로(55)를 형성하므로, 이동 탑재실(50) 내의 한정된 스페이스를 이용하여 에어를 순환시키고 있던 종래 구성에 비해, 클린 유닛(52) 또는 제2 클린 유닛(56)의 풍량 부족을 해소할 수 있다.
또한, 에어 플로우 순환로(55)의 에어 경로 중에 에어의 유량 조정을 행하는 에어 댐퍼(58)를 설치함으로써, 그 에어 댐퍼(58)에서의 유량 조정에 의해 이동 탑재실(50) 내에의 클린 에어의 풍압 조정을 행하는 것이 가능하게 된다. 즉, 에어 경로 중에 에어 댐퍼(58)를 설치함으로써, 종래는 클린 유닛 풍량으로 제어하고 있던 이동 탑재실(50) 내의 풍압 조정을, 배기측으로부터 조절할 수 있게 된다.
(ⅴ) 본 실시 형태에 따르면, 제2 클린 유닛(56)이 웨이퍼 반입출구(51)의 근방에서 국소적인 다운 플로우를 형성한다. 따라서, 예를 들면 웨이퍼 반입출구(51)의 근방에서의 각부에 배기부의 설치 스페이스를 확보하는 것이 곤란해도, 그 각부에서의 에어의 체류를 해소할 수 있어, 웨이퍼 반입출구(51)를 통하여 반송되는 웨이퍼에 대한 파티클 오염을 억제하는 데 있어서 매우 유효하다.
(ⅵ) 본 실시 형태에 따르면, 이동 탑재실(50) 내에서의 복수의 각부의 각각에 배기부(53a, 53b)를 설치하는 경우에서, 각 배기부(53a, 53b)에 의한 총 풍량과 클린 유닛(52)에 의한 풍량이 동등하게 되는 풍량 밸런스로 하고 있으므로, 밸런스 좋게 에어 플로우를 형성할 수 있다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
다음으로, 본 발명의 다른 실시 형태를 설명한다.
전술한 실시예에서는, 2보트 장치에서의 이동 탑재실을 예로 들었지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은, 1개의 보트(30)를 처리실(42) 내에 대하여 반입출하는, 소위 1보트 장치에도 적용 가능한 것은 물론이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 이동 탑재실 내에서의 에어 플로우 형성을 도시하는 평면도이다.
도면 예에서는, 1보트 장치에서의 이동 탑재실(50) 내의 에어 플로우를 도시하고 있다.
1보트 장치에서는, 2보트 장치의 경우에 비해 이동 탑재실(50) 내에 배치해야 할 구성 요소가 적기 때문에, 그 이동 탑재실(50) 내에 스페이스적인 여유가 생길 가능성이 있다.
그 때문에, 1보트 장치에 적용하는 경우에는, 스페이스적인 여유를 이용하여, 예를 들면 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 이동 탑재실(50) 내의 각부에 배치되어 있는 배기부(53a, 53b) 중의 하나를 클린 유닛(52a)으로 바꾸고, 그 이동 탑재실(50) 내에 2개소로부터의 코너 플로우를 형성하는 것이 생각된다. 즉, 클린 유닛(52)이 배치된 각부와는 별도의 각부에 다른 클린 유닛(52a)을 배설하고, 각각의 클린 유닛(52, 52a)을 병용한다. 이와 같이 함으로써, 이동 탑재실(50) 내에서는, 각부에서의 에어 체류를 억제하면서, 보트(30)의 위치 근변에 깨끗한(정연하게 흐르는) 사이드 플로우를 형성할 수 있다.
또한, 예를 들면 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 클린 유닛(52) 외에, 이동 탑재실(50)의 일측의 측벽을 따른 위치(이동 탑재실(50)을 구성하는 평면 사각 형상의 구성 변을 따른 위치)에 다른 클린 유닛(52b)을 배열하여, 각각의 클린 유닛(52, 52b)을 병용하는 것도 생각된다. 이와 같이 한 경우에는, 이동 탑재실(50) 내에서, 각부에서의 에어 체류를 억제하면서, 보트(30)의 위치 근변에 더욱 깨끗한(정연하게 흐르는) 사이드 플로우를 형성할 수 있으므로, 더욱 한층 더 바람직하다.
이상과 같이, 클린 유닛(52)과 다른 클린 유닛(52a, 52b)을 병용하여 얻어지는 에어 플로우에 의하면, 보트(30)의 위치 근변에 깨끗한 사이드 플로우가 형성되기 때문에, 그 보트(30)에 보유 지지되는 웨이퍼(14)에 대한 클린도를 바람직하게 유지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 이동 탑재실 내에서의 에어 플로우 형성의 구체예를 도시하는 평면도이다.
도면 예에서는, 2보트 장치에서의 이동 탑재실(50) 내의 에어 플로우를 도시하고 있지만, 1보트 장치의 경우라도 마찬가지로 적용 가능한 것은 물론이다.
도 9에 도시한 구성예에서는, 이동 탑재실(50) 내에서의 클린 에어 경로 상의 특정 개소에, 에어 플로우 순환로(55)로의 국소적인 배기를 행하는 국소 배기부(59)를 설치하고 있다. 특정 개소로서는, 예를 들면 특히 온도가 올라가기 쉬운 개소와 같이, 이동 탑재실(50) 내의 환경(클린도나 온도 등)을 바람직하게 유지하는 데 있어서 지장을 초래할 우려가 있는 개소를 들 수 있다. 특정 개소의 수에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 특정 개소에 국소 배기부(59)를 설치하여, 이동 탑재실(50) 내의 에어를 에어 플로우 순환로(55)로 흘리도록 하면, 그 국소 배기부(59)가 없는 경우에 비해 이동 탑재실(50) 내의 환경을 바람직하게 유지하는 것이 용이해져, 더욱 한층 더 바람직하다.
이상과 같이, 국소 배기부(59)를 설치한 구성에 의하면, 이동 탑재실(50) 내의 환경을 바람직하게 유지함으로써, 웨이퍼(14)에 대한 클린도를 바람직하게 유지할 수 있고, 게다가 웨이퍼(14)에 대한 냉각 효과도 충분히 기대할 수 있다.
또한, 도 9에 도시한 구성예에서는, 웨이퍼 반입출구(51)의 근방에서의 각부에 배기부(53c)를 설치하고 있다. 설치 스페이스를 확보할 수 있으면, 이러한 개소에 배기부(53c)를 설치해도 되고, 이에 의해 웨이퍼 반입출구(51)의 근방 각부에서의 에어의 체류 발생을 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 전술한 각 실시예 이외에도, 본 발명은, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양하게 변형하여 실시 가능한 것은 물론이다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하에, 본 실시 형태에 따른 바람직한 형태를 부기한다.
[부기 1]
본 발명의 일 양태에 따르면,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 기판을 보유 지지한 상태에서 상기 처리실 내에 대하여 반입출되는 기판 보유 지지체와,
미처리 기판을 상기 기판 보유 지지체에 보유 지지시키는 차지 동작 및 처리 완료 기판을 상기 기판 보유 지지체로부터 꺼내는 디스차지 동작이 행해지는 이동 탑재실과,
상기 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출하는 클린 유닛을 구비하고,
상기 클린 유닛은, 평면 다각 형상으로 구성된 상기 이동 탑재실 내에서의 각부에 배설되는 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 2]
바람직하게는,
상기 클린 유닛이 배설된 상기 각부와는 별도의 상기 이동 탑재실 내에서의 각부에, 그 이동 탑재실 내의 에어를 배기하는 배기부를 설치한다.
[부기 3]
또한 바람직하게는,
상기 클린 유닛이 분출하는 클린 에어의 풍향을 적어도 서로 다른 3방향으로 하는 풍향판을 구비한다.
[부기 4]
또한 바람직하게는,
상기 이동 탑재실 내로부터 배기된 에어를 그 이동 탑재실 내에 상기 클린 유닛을 통하여 재공급하기 위한 에어 플로우 순환로와,
상기 에어 플로우 순환로를 흐르는 에어의 유량 조정을 행하는 에어 댐퍼를 구비하고,
상기 에어 댐퍼에서의 유량 조정에 의해 상기 이동 탑재실 내에의 풍압 조정을 행하도록 구성한다.
[부기 5]
또한 바람직하게는,
상기 이동 탑재실에서의 기판 수용구측 연통구의 근방에서 국소적인 클린 에어의 다운 플로우를 발생시키는 제2 클린 유닛을 구비한다.
[부기 6]
또한 바람직하게는,
상기 이동 탑재실 내에서의 복수의 각부의 각각에 상기 배기부를 설치하고,
각각의 각부에서의 각 배기부에 의한 총 풍량과 상기 클린 유닛에 의한 풍량이 동등하게 되는 풍량 밸런스로 하도록 구성한다.
[부기 7]
또한 바람직하게는,
상기 클린 유닛이 배설된 상기 이동 탑재실 내의 상기 각부와는 별도의 각부, 또는 그 이동 탑재실에서의 상기 평면 다각 형상의 구성 변을 따른 위치에, 그 클린 유닛과는 별도로 다른 클린 유닛을 배설하고,
상기 클린 유닛과 상기 다른 클린 유닛을 병용하도록 구성한다.
[부기 8]
또한 바람직하게는,
상기 이동 탑재실 내에서의 클린 에어 경로 상의 특정 개소에 상기 에어 플로우 순환로로의 국소적인 배기를 행하는 국소 배기부를 설치한다.
[부기 9]
본 발명의 다른 양태에 따르면,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 기판을 보유 지지한 상태에서 상기 처리실 내에 대하여 반입출되는 기판 보유 지지체와,
미처리 기판을 상기 기판 보유 지지체에 보유 지지시키는 차지 동작 및 처리 완료 기판을 상기 기판 보유 지지체로부터 꺼내는 디스차지 동작이 행해지는 이동 탑재실과,
상기 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출하는 클린 유닛을 구비하고,
상기 클린 유닛은, 평면 다각 형상으로 구성된 상기 이동 탑재실 내에서, 적어도 그 평면 다각 형상의 대각선을 따른 방향으로 상기 클린 에어의 흐름을 발생시키는 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 10]
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
처리실 내에 연통하는 이동 탑재실 내에서, 상기 처리실 내에 반입하기 전의 기판 보유 지지체에 미처리 기판을 보유 지지시키는 차지 동작을 행하는 반입전 이동 탑재 공정과,
상기 미처리 기판을 보유 지지한 상태의 상기 기판 보유 지지체를 상기 이동 탑재실 내로부터 상기 처리실 내로 반입하는 반입 공정과,
상기 처리실 내에 반입된 상기 기판 보유 지지체가 보유 지지하는 상기 미처리 기판에 대하여 처리를 행하는 처리 공정과,
상기 처리가 행해진 처리 완료 기판을 보유 지지하는 상기 기판 보유 지지체를 상기 처리실 내로부터 상기 이동 탑재실 내로 반출하는 반출 공정과,
상기 이동 탑재실 내에서, 상기 처리실 내로부터 반출된 상기 기판 보유 지지체가 보유 지지하는 상기 처리 완료 기판을 그 기판 보유 지지체로부터 꺼내는 디스차지 동작을 행하는 반출후 이동 탑재 공정을 구비하고,
상기 반입전 이동 탑재 공정과 상기 반출후 이동 탑재 공정 중 적어도 한쪽에서는, 평면 다각 형상으로 구성된 상기 이동 탑재실 내에서의 각부에 배설된 클린 유닛이, 상기 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
10 : 기판 처리 장치
14 : 웨이퍼(기판)
30 : 보트(기판 보유 지지체)
42 : 처리실
50 : 이동 탑재실
52 : 클린 유닛

Claims (5)

  1. 기판을 처리하는 처리실과,
    상기 기판을 보유 지지한 상태에서 상기 처리실 내에 대하여 반입출되는 기판 보유 지지체와,
    미처리 기판을 상기 기판 보유 지지체에 보유 지지시키는 차지 동작 및 처리 완료 기판을 상기 기판 보유 지지체로부터 꺼내는 디스차지 동작이 행해지는 이동 탑재실과,
    상기 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출하는 클린 유닛을 구비하고,
    상기 클린 유닛은, 평면 다각 형상으로 구성된 상기 이동 탑재실 내에서의 제1 각부(角部)에 배설되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 탑재실 내에서의 제2 각부에 배설되고, 그 이동 탑재실 내의 에어를 배기하는 배기부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 클린 유닛이 분출하는 클린 에어의 풍향을 적어도 서로 다른 3방향으로 하는 풍향판을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동 탑재실 내로부터 배기된 에어를 그 이동 탑재실 내에 상기 클린 유닛을 통하여 재공급하기 위한 에어 플로우 순환로와,
    상기 에어 플로우 순환로를 흐르는 에어의 유량 조정을 행하는 에어 댐퍼를 구비하고,
    상기 에어 댐퍼에서의 유량 조정에 의해 상기 이동 탑재실 내에의 풍압 조정을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 처리실 내에 연통하는 이동 탑재실 내에서, 상기 처리실 내에 반입하기 전의 기판 보유 지지체에 미처리 기판을 보유 지지시키는 차지 동작을 행하는 반입전 이동 탑재 공정과,
    상기 미처리 기판을 보유 지지한 상태의 상기 기판 보유 지지체를 상기 이동 탑재실 내로부터 상기 처리실 내로 반입하는 반입 공정과,
    상기 처리실 내에 반입된 상기 기판 보유 지지체가 보유 지지하는 상기 미처리 기판에 대하여 처리를 행하는 처리 공정과,
    상기 처리가 행해진 처리 완료 기판을 보유 지지하는 상기 기판 보유 지지체를 상기 처리실 내로부터 상기 이동 탑재실 내로 반출하는 반출 공정과,
    상기 이동 탑재실 내에서, 상기 처리실 내로부터 반출된 상기 기판 보유 지지체가 보유 지지하는 상기 처리 완료 기판을 그 기판 보유 지지체로부터 꺼내는 디스차지 동작을 행하는 반출후 이동 탑재 공정을 구비하고,
    상기 반입전 이동 탑재 공정과 상기 반출후 이동 탑재 공정 중 적어도 한쪽에서는, 평면 다각 형상으로 구성된 상기 이동 탑재실 내에서의 각부에 배설된 클린 유닛이, 상기 이동 탑재실 내에 클린 에어를 분출하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
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