KR20180121392A - 반송 장치 및 반송 방법 - Google Patents

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KR20180121392A
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마사토 곤
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 피처리체로의 파티클의 부착을 억제한다.
반송 장치는 처리실에서 처리되는 피처리체가 반송되는 반송실과, 반송실의 내벽에 유지되고, 반송실 내의 분위기 중의 파티클을 흡착하기 위한 이온 액체를 구비한다.

Description

반송 장치 및 반송 방법{TRANSFER APPARATUS AND TRANSFER METHOD}
본 발명은 반송 장치 및 반송 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 반도체 제조 장치의 처리실 내에서는, 가스의 작용에 의해 기판(피처리체)에 소정의 처리가 실시된다. 기판의 처리 중, 반응 생성물이 생성되어, 처리실의 내벽 등에 부착하여 퇴적된다. 그 반응 생성물이 내벽 등으로부터 박리되어, 파티클로 되어, 기판 상에 부착됨으로써 제품 불량을 초래한다.
이 때문에, 관련 기술로서는, 처리실 내의 성막 처리시에 성막 재료로부터 방출된 입자가, 처리실의 내벽에 부착되는 것을 막기 위해, 성막 재료와 내벽의 사이를 구획하도록 배치된 방착판에 의해, 처리실의 내벽에 막이 형성되는 것을 억제하는 기술이 알려져 있다. 또한, 다른 관련 기술로서는, 처리실 내를 따라 액체를 흘리는 것에 의해, 처리실의 내벽에 막이 형성되는 것을 억제하는 기술이 알려져 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2009-68071호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2012-67342호 공보
그런데, 처리 완료된 기판을 처리실로부터 반송할 때에, 처리실 내부의 가스가 인접하는 반송실로 향해 확산된다. 이것에 의해, 반응 생성물이 서서히 반송실 내부에 퇴적된다. 또한, 반송 중인 기판으로부터 방출되는 가스에 의해서도 반응 생성물이 생성되고, 그 반응 생성물이 반송실의 내부에 퇴적된다. 이와 같이 반송실에서는, 처리실과 비교하여 미량의 반응 생성물이 시간 경함에 따라 서서히 반송실의 내벽에 퇴적되고, 나아가서는, 처리실의 내벽의 반응 생성물로부터 생긴 파티클이 비산하여, 반송실 내의 분위기 중의 파티클이, 반송 중인 기판에 부착되는 것에 의해, 기판의 반송 중에 제품 불량을 일으킬 우려가 있다.
상기 과제에 대해, 일 측면에서는, 본 발명은 피처리체로의 파티클의 부착을 억제하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 일 형태에 따르면, 처리실에서 처리되는 피처리체가 반송되는 반송실과, 상기 반송실의 내벽에 유지되고, 상기 반송실 내의 분위기 중의 파티클을 흡착하기 위한 이온 액체를 구비하는 반송 장치가 제공된다.
일 측면에 의하면, 피처리체로의 파티클의 부착을 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 반도체 제조 장치의 개략 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 반도체 제조 장치의 개략 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 반송 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 일 실시 형태에 있어서의 반송실의 내벽의 일례를 모식적으로 나타내는 확대도이다.
도 5는 일 실시 형태에 있어서의 반송실의 내벽의 다른 예를 모식적으로 나타내는 확대도이다.
도 6a는 참고 형태에 있어서의 분위기 중의 파티클의 총수를 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 일 실시 형태에 있어서의 분위기 중의 파티클의 총수를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또, 이하의 실시 형태에 의해, 본원이 개시하는 반송 장치 및 반송 방법이 한정되는 것은 아니다. 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명을 생략한다.
[반도체 제조 장치의 전체 구성]
도 1은 일 실시 형태에 따른 반도체 제조 장치의 개략 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 2는 일 실시 형태에 따른 반도체 제조 장치의 개략 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 우선, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 제조 장치(10)의 전체 구성의 일례에 대해, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1에 나타내는 반도체 제조 장치(10)는 클러스터 구조(멀티 챔버 타입)의 시스템이다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 실시 형태의 반도체 제조 장치(10)는 처리실 PM(Process Module)1~4, 반송실 VTM(Vacuum Transfer Module), 로드록실 LLM(Load Lock Module)1, 2, 로더 모듈 LM(Loader Module), 로드 포트 LP(Load Port)1~3 및 제어부(100)를 가진다. 처리실 PM에서는, 피처리체로서의 반도체 웨이퍼 W(이하, 「웨이퍼 W」라고도 함)에 소망하는 처리가 실시된다.
처리실 PM1~4는 반송실 VTM에 인접하여 배치된다. 처리실 PM1~4와 반송실 VTM은 게이트 밸브 GV의 개폐에 의해 연통된다. 처리실 PM1~4는 소정의 진공 분위기로 감압되고, 그 내부에서 웨이퍼 W에 에칭 처리, 성막 처리, 클리닝 처리, 애싱 처리 등의 처리가 실시된다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 반송 장치의 내부 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 반송실 VTM의 내부에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 W를 반송하는 반송 기구로서의 핸들링 장치 ARM(Advanced Robot Module)이 배치되어 있다. 핸들링 장치 ARM은 굴신(屈伸) 동작 및 회전 동작이 가능한 2개의 로봇 암을 가진다. 각 로봇 암의 선단부에는, 웨이퍼 W를 유지 가능한 픽이 마련되어 있다. 반송실 VTM 내의 바닥면부(21c)에는, 핸들링 장치 ARM이 슬라이드 이동되는 슬라이드부(60)가 마련되어 있다. 핸들링 장치 ARM은, 게이트 밸브 GV의 개폐 동작에 연동하여, 처리실 PM1~4와 반송실 VTM의 사이에서 슬라이드 이동하면서 웨이퍼 W의 반입 및 반출을 행한다. 또한, 핸들링 장치 ARM은 로드록실 LLM1, LLM2에 대해 웨이퍼 W의 반입 및 반출을 행한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 로드록실 LLM1, LLM2는 반송실 VTM과 로더 모듈 LM의 사이에 마련되어 있다. 로드록실 LLM1, LLM2는 대기압으로부터 진공 흡입되는 것에 의해, 반송실 VTM 내를 대기압과 진공압으로 전환한다. 로드록실 LLM1, LLM2는, 반송실 VTM 내를 대기 분위기와 진공 분위기를 전환함으로써, 웨이퍼 W를 대기압측의 로더 모듈 LM으로부터 진공압측의 반송실 VTM으로 반송하거나, 진공압측의 반송실 VTM으로부터 대기압측의 로더 모듈 LM으로 반송하거나 한다.
로더 모듈 LM의 긴 변을 따르는 측벽에는, 로드 포트 LP1~3이 마련되어 있다. 로드 포트 LP1~3에는, 예를 들면 25매의 웨이퍼 W가 수용된 FOUP(Front Opening Unified Pod) 또는 빈 FOUP가 부착된다. 로더 모듈 LM은 로드 포트 LP1~3 내의 FOUP로부터 반출된 웨이퍼 W를 로드록실 LLM1, LLM2 중 어느 하나에 반입한다. 또한, 로더 모듈 LM은 로드록실 LLM1, LLM2 중 어느 하나로부터 반출된 웨이퍼 W를 로드 포트 LP1~3 내의 FOUP에 수용한다.
제어부(100)는 CPU(Central Processing Unit)(101), ROM(Read Only Memory)(102), RAM(Random Access Memory)(103) 및 HDD(Hard Disk Drive)(104)를 가진다. 제어부(100)는, HDD(104)에 한정하지 않고, 예를 들면 SSD(Solid State Drive) 등의 다른 기억 영역을 가져도 좋다. HDD(104), RAM(103) 등의 기억 영역에는, 프로세스의 순서, 프로세스의 조건, 반송 조건이 설정된 제조 정보가 저장되어 있다.
CPU(101)는, 제조 정보에 근거하여 각 처리실 PM에서의 웨이퍼 W의 처리를 제어하고, 웨이퍼 W의 반송 동작을 제어한다. HDD(104)나 RAM(103)에는, 후술하는 기판 반송 처리를 실행하기 위한 프로그램이 기억되어도 좋다. 기판 반송 처리를 실행하기 위한 프로그램은, 기억 매체에 저장하여 기억 매체로부터 제공되어도 좋고, 네트워크를 통해 외부 장치로부터 제공되어도 좋다.
처리실 PM, 반송실 VTM, 로드록실 LLM, 로더 모듈 LM 및 로드 포트 LP의 개수는, 본 실시 형태에서 나타내는 개수에 한정되지 않고, 임의로 설정되어도 좋다. 실시 형태의 반송 장치(20)는, 일례로서, 반송실 VTM, 로드록실 LLM 및 로더 모듈 LM과, 핸들링 장치 ARM을 구비한다. 바꾸어 말하면, 실시 형태의 반송 장치(20)는 처리실 PM1~4에 인접하는 제 1 반송실과, 처리실 PM1~4에 인접하지 않는 제 2 반송실을 가진다. 반송실 VTM은 제 1 반송실의 일례이다. 로드록실 LLM, 로더 모듈 LM은 제 2 반송실의 일례이다.
[이온 액체의 유지 상태]
도 4는 일 실시 형태에 있어서의 반송실 VTM의 내벽의 일례를 모식적으로 나타내는 확대도이다. 반송실 VTM은, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 6면을 가지는 상자 모양으로 형성되어 있고, 천정면부(21a), 측면부(21b) 및 바닥면부(21c)의 각 내벽(22)에, 반송실 VTM 내의 분위기 중의 파티클을 흡착하기 위한 이온 액체(23)가 유지되어 있다. 일례로서, 이온 액체(23)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 액체 유지 부재(24)에 유지된 상태에서, 액체 유지 부재(24)가 반송실 VTM 내의 각 내벽(22)에 붙어 있다. 액체 유지 부재(24)는 이온 액체(23)가 함침(含浸)되는 것에 의해 이온 액체(23)를 유지하고 있다. 액체 유지 부재(24)로서는, 예를 들면 종이나 스펀지 시트 등의 다공질 재료가 이용된다. 종이로서는, 예를 들면 클린룸용으로서 사용되고 있는 클린 페이퍼(무진지(無塵紙); dust free paper)가 이용된다. 이러한 클린 페이퍼로서는, 예를 들면 사쿠라이 주식회사제의 「스탁린」(상표)을 들 수 있다.
예를 들면, 클린 페이퍼 등의 종이를 이용하는 경우에는, 종이가 적당히 미세한 구멍을 가지므로, 구멍 내에 이온 액체(23)를 적정하게 유지할 수 있다. 이것에 부가하여, 종이는, 1개의 구멍이 다른 구멍과 그물 모양으로 넓게 연통되어 있으므로, 구멍 내에 이온 액체(23)를 충전할 수 있어, 종이의 표면의 이온 액체(23)에 부착된 파티클을 종이의 내부에 취입하여, 내부의 구멍 내에 충분한 파티클량을 취입할 수 있다. 또한, 종이를 이용하는 경우에는, 종이가 가요성을 가지므로 임의의 형상으로 용이하게 가공하는 것이 가능하여, 복잡한 형상을 가지는 반송실 VTM의 내벽(22)을 따라 부착될 수 있다. 따라서, 이온 액체(23)가 함침된 종이를, 반송실 VTM의 내벽(22)의 전면(全面)에 걸쳐 용이하게 붙이는 것이 가능하게 된다.
또, 종이를 이용하는 경우에는, 종이가 이온 액체(23)를 흡입하는 모세관 현상에 의한 흡착력을 이용하여, 이온 액체(23)가 함침된 종이를 반송실 VTM의 내벽(22)에 직접, 용이하게 붙임과 아울러 종이를 내벽(22)으로부터 용이하게 박리하는 것이 가능하므로, 이온 액체(23)를 용이하게 취급할 수 있다. 이온 액체(23)가 함침된 종이를 천정면부(21a)에 붙인 경우에는, 경량의 종이가 부분적으로 벗겨졌다고 해도 천정면부(21a)로부터 종이가 낙하할 가능성도 낮다. 이 때문에, 액체 유지 부재(24)로서 종이를 이용하는 것에 의해, 액체 유지 부재(24)를 내벽(22)에 고정하기 위한 고정 구조가 불필요해져, 액체 유지 부재(24)를 간단하고 쉽게 부착하는 것이 가능하게 된다. 또한, 액체 유지 부재(24)로서 경량의 스펀지 시트를 이용하는 경우에는, 이온 액체(23)의 점도에 의한 흡착력을 이용하여 스펀지 시트를 내벽(22)에 붙여도 좋다.
도 5는 일 실시 형태에 있어서의 반송실 VTM의 내벽의 다른 예를 모식적으로 나타내는 확대도이다. 또는, 액체 유지 부재(24)를 이용하는 대신에, 도 5에 나타내는 바와 같이, 반송실 VTM의 내벽(22)의 표면에, 이온 액체(23)를 유동시키지 않고 적정하게 유지 가능한 요철(25)이 마련되어도 좋다. 예를 들면, 반송실 VTM의 내벽(22)의 표면에 이온 액체(23)를 도포하는 것에 의해, 요철(25)에 부착된 이온 액체(23)가 유지된다. 요철(25)로서는, 반송실 VTM의 내벽(22)의 표면 상에서 이온 액체(23)를 적정한 양, 예를 들면 적정한 막 두께로 유지되도록, 각종의 표면 처리에 의해 소정의 면 거칠기로 형성되어 있다.
또한, 이온 액체(23)는, 액체 유지 부재(24) 또는 요철(25)에 의해 반송실 VTM의 내벽(22)에 전면에 걸쳐 마련되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 반송실 VTM 내의 분위기 중의 파티클을, 이온 액체(23)에 의해 양호하게 흡착하고, 웨이퍼 W로의 파티클의 부착이 효과적으로 억제된다. 또, 반송실 VTM의 내벽(22)의 일부, 예를 들면 반송실 VTM 내의 게이트 밸브 GV, 배기구(16), 배기 포트(17), 가스 도입구, 각종 센서의 부착구 등의 일부에는, 이온 액체(23)가 유지되어 있지 않은 영역이 생기는데, 여기서 말하는 전면이란, 내벽(22)의 거의 전면에 걸쳐 이온 액체(23)가 마련되어 있는 것을 가리킨다.
이온 액체(23)는, 반송실 VTM의 내벽(22)의 위치에 따라, 내벽(22)의 일부에 액체 유지 부재(24)가 마련됨과 아울러 내벽(22)의 일부에 요철(25)이 마련되어도 좋다. 예를 들면, 내벽(22)의 형상 등에 의해 이온 액체(23)의 도포가 상대적으로 어려운 부분에, 이온 액체(23)를 함침한 액체 유지 부재(24)가 부착되고, 이온 액체(23)의 도포가 상대적으로 용이한 부분에 마련된 요철(25)에 이온 액체(23)가 도포되어도 좋다.
또한, 도시하고 있지 않지만, 반송 기구로서의 핸들링 장치 ARM에는, 케이스의 외주면, 예를 들면 로봇 암의 외주면에, 이온 액체(23)가 유지된 액체 유지 부재(24)가 마련되어도 좋다. 이것에 의해, 핸들링 장치 ARM의 로봇 암의 이동 범위에 대응하는 분위기 중의 파티클을, 액체 유지 부재(24)에 함침된 이온 액체(23)에 의해 효과적으로 흡착하여 제거할 수 있다. 액체 유지 부재(24)는, 반송실 VTM 내에 배치되는 구조체의 외주면에 마련되어도 좋고, 핸들링 장치 ARM 이외의 다른 장치의 외주면에 마련되어도 좋다.
[이온 액체의 일례]
이온 액체(23)는, 진공 분위기 중에서도 휘발하지 않는 성질을 가지므로, 반송실 VTM 내의 진공 분위기 중에 액체로서 두는 것이 가능하고, 반송실 VTM 내에서 반송되는 웨이퍼 W에 대해, 액체의 휘발 성분이나 분해 생성물이 부착된다고 하는 영향이 생길 우려가 없다. 또한, 이온 액체(23)로서는, 소수성, 및 비수용성이고 또한 물(수분)과 반응하지 않는 성질을 가지는 것이 이용된다.
이온 액체(23)는, 소수성, 및 비수용성이고 또한 물과 반응하지 않는 성질을 가지는 것에 의해, 이온 액체(23)의 내부로의 수분의 취입을 막을 수 있다. 본 실시 형태와 같은 반송실 VTM의 사용 상태에 따라서는, 반송실 VTM의 내벽(22)이 대기 분위기에 노출되는 경우가 있다. 이러한 경우, 대기 분위기 중에 포함되는 수분이 이온 액체(23)에 취입되고, 반송실 VTM 내가 진공 흡입되었을 때에 이온 액체(23) 내의 수분이 진공 분위기 중으로 방출되어, 반송실 VTM 내의 진공도에 영향을 미칠 우려가 있다. 또한, 이온 액체(23) 내에 취입된 수분이 이온 액체(23)로부터 방출되는 속도에 따라서는, 반송실 VTM 내의 진공 흡입에 필요한 시간이 늘어난다고 하는 문제가 생길 우려가 있다. 또, 처리실 PM에서의 처리 전의 웨이퍼 W에, 이온 액체(23)로부터 방출된 수분이 부착함으로써, 웨이퍼 W의 특성에 변화를 초래할 우려가 있다. 이에 부가하여, 이온 액체(23)는, 수분이 취입되는 것에 의해, 점도(점성율)가 변화하여, 반송실 VTM의 내벽(22)에 유지된 상태를 적정하게 유지하는 것이 곤란하게 된다. 예를 들면, 이온 액체(23)의 점도가 저하함으로써, 반송실 VTM의 측면부(21b)의 내벽(22)에 배치된 이온 액체(23)가, 중력에 의해 아래쪽을 향해 늘어지는 등의 문제가 있다.
또한, 처리실 PM에서 행하는 처리에서는, 콘태미네이션(contamination)을 방지하기 위해, 예를 들면 음이온으로서 할로겐 단체(單體)의 이온의 사용을 피하는 것이 바람직하다. 또한, 반송실 VTM은, 대기 분위기에 노출되는 일이 있기 때문에, 대기 분위기 중에 포함되는 수분과 화학 반응하는 이온 액체(23)의 사용을 피하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 음이온으로서 PF6-나 BF4-를 이용한 이온 액체(23)는, 물과 반응함으로써 불산(HF)을 발생하므로, 환경이나 인체에의 영향을 고려한 관점과, 반송실 VTM의 내구성을 확보하는 관점에서, 사용을 피하는 것이 바람직하다.
따라서, 이온 액체(23)는, 소수성, 및 비수용성이고 또한 물과 반응하지 않는 성질을 가지는 것이 이용되는 것에 의해, 반송실 VTM 내의 진공도의 저하를 억제함과 아울러, 이온 액체(23)의 점도의 저하에 따라 액체 유지 부재(24)에 유지되는 유지력이 저하하는 것이 억제된다. 이에 부가하여, 이온 액체(23)와 물의 반응이 회피되는 것에 의해, 환경이나 인체에의 영향을 억제함과 아울러, 반송실 VTM의 내구성이 적정하게 확보된다.
또한, 반송실 VTM은, 상온에서 사용되는 일이 있기 때문에, 상온에서 액체인 이온 액체(23)의 사용이 바람직하다. 제조 조건의 최적 범위(프로세스 윈도우)를 적정하게 확보하기 위해, 융점이 가능한 한 낮은 이온 액체(23)가 바람직하고, 비점이 가능한 한 높은 이온 액체(23)가 바람직하다.
최적의 이온 액체(23)로서는, 예를 들면, 티오살리실산 메틸트리옥틸암모늄, 비스(2-에틸헥실)인산트리헥실테트라데실포스포늄, 메틸트리옥틸암모늄 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드, 1-메틸-1-프로필피롤리디늄(트리플루오르메틸설포닐)아마드 중 적어도 1개가 이용된다.
반송실 VTM의 내벽(22)에는, 내벽(22)의 위치에 따라, 예를 들면 반송실 VTM 내의 분위기 중에서의 파티클이 비산되는 분포 상태에 따라, 점도가 다른 복수 종류의 이온 액체(23)가, 액체 유지 부재(24)에 의해 배치되어도 좋다. 예를 들면, 파티클의 비산이 상대적으로 많은 공간 근방에 배치되는 이온 액체(23)의 점도를 상대적으로 높게 하고, 파티클의 비산이 상대적으로 적은 공간 근방에 배치되는 이온 액체(23)의 점도를 상대적으로 낮게 하는 것에 의해, 이온 액체(23)의 점도에 따른 파티클의 흡착량이 과부족없이 설정되어, 반송실 VTM 내의 분위기 중의 파티클을 적정하게 흡착하여 제거한다. 또한, 이온 액체(23)가 유지되는 내벽은, 반송실 VTM의 내벽(22)에 한정되지 않고, 로드록실 LLM, 로더 모듈 LM 등의 내벽에 적용되어도 좋다. 즉, 이온 액체(23)는, 진공 분위기 중에서의 사용에 한정되지 않고, 비휘발성을 가지므로, 내부가 대기 분위기인 로더 모듈 LM에 적용되어도, 상술한 바와 같은 효과가 얻어진다.
[웨이퍼 W의 반송 동작]
다음에, 웨이퍼 W의 반송 동작과 가스의 확산에 대해 설명한다. 우선, 웨이퍼 W는, 로드 포트 LP1~3 중 어느 하나로부터 반출되고, 로더 모듈 LM을 거쳐서 로드록실 LLM1, LLM2 중 어느 하나로 반송된다. 웨이퍼 W가 반입된 로드록실 LLM1, LLM2 중 어느 하나에서는, 배기 처리(진공 흡입)가 행해져, 내부가 대기 분위기로부터 진공 분위기로 전환된다. 이 진공 상태에서 웨이퍼 W는, 핸들링 장치 ARM에 의해, 로드록실 LLM1, LLM2 중 어느 하나로부터 반출됨과 아울러 처리실 PM1~4 중 어느 하나로 반입되고, 처리실 PM1~4 내의 어느 하나에서 웨이퍼 W의 처리가 개시된다. 웨이퍼 W가 반출된 로드록실 LLM1, LLM2 중 어느 하나의 내부는 진공 분위기로부터 대기 분위기로 전환된다.
여기서, 예를 들면, 처리실 PM1에 웨이퍼 W가 공급되고, 웨이퍼 W에 플라즈마 에칭 처리가 실시되는 경우의 일례에 대해 설명한다.
<프로세스 조건의 일례>
· 가스: CF4(4불화탄소), C4F8(퍼플루오르시클로부탄), Ar(아르곤), N2(질소), H2(수소), O2(산소), NO2(이산화질소)
·압력: 10[mT](1.333[Pa])~50[mT](6.666[Pa])
· 처리 시간: 1매의 웨이퍼를 처리할 때마다 5분 정도
처리실 PM1에서 가스로부터 플라즈마가 생성되고, 그 플라즈마의 작용에 의해, 도 2에 나타내는 바와 같이, 처리실 PM1 내의 탑치대(15)에 탑재된 웨이퍼 W가 에칭 처리된다. 처리 후, 처리실 PM1 내부는 N2 가스에 의해 퍼지된다. N2 가스는 처리실 PM1의 배기구(16)로부터 배기된다.
그 후, 게이트 밸브 GV가 열리고, 처리 완료된 웨이퍼 W가 반출되고, 반송실 VTM에 반입된다. 또한, 미처리 웨이퍼 W가 처리실 PM1에 반입된다. 웨이퍼 W의 반송 중, 처리실 PM1의 내부의 가스가, 처리실 PM1에 인접하는 반송실 VTM측을 향해 확산된다. 또한, 반송실 VTM 내에 반송된 웨이퍼 W로부터도 가스가 방출된다.
게이트 밸브 GV가 닫혀진 후, 반송실 VTM의 내부는 N2 가스에 의해 퍼지된다. N2 가스는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 반송실 VTM의 배기 포트(17)로부터 배기된다. 이에 따라, 처리실 PM1로부터 확산된 가스와, 웨이퍼 W로부터 방출되는 아웃 가스는 배기 포트(17)로부터 배기된다. 그러나, 반송실 VTM의 내부에는 가스의 일부가 잔류해 버린다. 이 때문에, 반송실 VTM의 내부에는, 처리실 PM1과 비교하여 미량의 반응 생성물이 시간 경과에 따라 서서히 퇴적되는 경향이 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 반송실 VTM의 내벽(22)에 퇴적된 반응 생성물로부터 파티클이 발생한 경우이더라도, 내벽(22)에 이온 액체(23)가 유지되어 있는 것에 의해, 내벽(22)에 접촉한 파티클이 이온 액체(23)에 의해 흡착되어 제거되므로, 웨이퍼 W로의 파티클의 부착이 억제된다.
반송실 VTM의 구성 재료에 따라서는, 반송실 VTM의 내벽(22)의 구성 재료 자체로부터 파티클이 발생할 우려도 있다. 이러한 경우이더라도, 반송실 VTM의 내벽(22)이 이온 액체(23)에 의해 덮힘으로써, 내벽(22)의 구성 재료로부터 파티클이 반송실 VTM 내의 분위기 중으로 비산되는 것이 억제됨과 아울러, 분위기 중의 파티클을 흡착하여 제거하는 것이 가능하게 된다.
[이온 액체에 의한 파티클의 흡착 효과]
분위기 중의 파티클을 이온 액체(23)에 의해 흡착하여 제거하는 효과에 대해, 비교 실험의 결과를 설명한다. 도 6a는 참고 형태에서의 분위기 중의 파티클의 총수를 설명하기 위한 도면이고, 이온 액체(23)가 없는 상태에서의 측정 결과이다. 도 6b는 일 실시 형태에 있어서의 분위기 중의 파티클의 총수를 설명하기 위한 도면이고, 이온 액체(23)가 있는 상태에서의 측정 결과이다. 도 6a 및 도 6b에서, 세로축은 분위기 중의 파티클의 총수를 나타내고, 가로축은 경과 시간을 나타낸다.
비교 실험에서는, 반송실로서 직관(直管)을 이용하여, 직관의 상류측으로부터 1[㎛] 정도의 파티클을 의도적으로 직관 내로 흘리고, 직관의 하류측에 배치된 미립자 측정기(파티클 카운터)에 의해 파티클의 총수를 검출하였다. 비교 실험에서는, 간이적인 가속 시험으로서, 직관의 상류측에 실험용의 파티클 집합소를 마련하고, 파티클 집합소를 흔드는 것에 의해 대량의 파티클을 강제적으로 연속 발생시켰다. 도 6b에 나타내는 일 실시 형태에서는, 직관의 내주면에 메틸트리옥틸암모늄 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드가 함침된 클린 페이퍼를 붙였다.
도 6a에 나타내는 바와 같이, 참고 형태에서는, 파티클 집합소의 흔듬의 개시로부터, 흔듬을 계속하고 있는 동안에 걸쳐, 직관 내의 분위기 중에 발생한 파티클의 총수가 100을 넘었다. 한편, 일 실시 형태에서는, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 파티클 집합소의 흔듬의 개시로부터 30초 정도 경과할 때까지 동안에 파티클이 발생하지 않고, 그 후, 파티클이 간헐적으로 발생하지만, 직관 내의 분위기 중의 파티클의 총수가 10 정도로 억제되었다. 즉, 일 실시 형태에서는, 파티클 집합소의 흔듬에 의해 생긴 대량의 파티클을, 이온 액체(23)에 의해 흡착하여 제거한 결과이고, 직관 내의 분위기 중에 발생하는 파티클이 현저하게 억제되었다.
[반송 방법]
상술한 반송 장치(20)를 이용한 실시 형태에 따른 반송 방법은, 처리실 PM에서 처리되는 웨이퍼 W가 반송되는 반송실 VTM의 내벽(22)에, 반송실 VTM 내의 분위기 중의 파티클을 흡착하기 위한 이온 액체(23)를 유지시키고, 반송실 VTM 내에서 웨이퍼 W를 반송한다.
상술한 실시 형태의 반송 장치(20)는, 처리실 PM에서 처리되는 웨이퍼 W가 반송되는 반송실 VTM과, 반송실 VTM의 내벽(22)에 유지되어 반송실 VTM 내의 분위기 중의 파티클을 흡착하기 위한 이온 액체(23)를 구비한다. 이것에 의해, 반송실 VTM의 분위기 중의 파티클이 이온 액체(23)에 의해 제거되므로, 웨이퍼 W로의 파티클의 부착을 억제할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼 W의 생산성을 향상하여, 웨이퍼 W의 처리 상태의 품질을 높이는 것이 가능하게 된다.
또한, 실시 형태의 반송 장치(20)에서, 이온 액체(23)는, 반송실 VTM 내의 내벽(22)의 전면에 유지되어 있다. 이것에 의해, 반송실 VTM의 분위기 중의 파티클을 이온 액체(23)에 의해 효과적으로 흡착하여, 웨이퍼 W에의 파티클의 부착을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 실시 형태의 반송 장치(20)가 가지는 반송실 VTM의 내벽(22)에는, 이온 액체(23)를 유지하는 액체 유지 부재(24)가 마련되어 있다, 이것에 의해, 예를 들면 이온 액체(23)가 함침된 액체 유지 부재(24)를 내벽(22)에 부착함으로써, 내벽(22)에 이온 액체(23)를 적정하게 유지시킬 수 있다.
또한, 실시 형태의 반송 장치(20)가 가지는 액체 유지 부재(24)는 핸들링 장치 ARM에 마련되어 있다. 이것에 의해, 반송실 VTM 내에서 웨이퍼 W를 반송하는 핸들링 장치 ARM의 이동에 따라, 반송실 VTM 내의 분위기 중의 파티클을 이온 액체(23)로 흡착하여 제거할 수 있으므로, 웨이퍼 W로의 파티클의 부착을 더 억제할 수 있다.
또한, 실시 형태의 반송 장치(20)가 가지는 액체 유지 부재(24)는 다공질 재료에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 액체 유지 부재(24)에 의해 이온 액체(23)를 적정하게 유지할 수 있다.
또한, 실시 형태의 반송 장치(20)가 가지는 반송실 VTM의 내벽(22)은 이온 액체(23)를 유지하는 요철(25)을 가진다. 이것에 의해, 예를 들면 이온 액체(23)를 내벽(22)에 도포하는 것에 의해, 이온 액체(23)를 내벽(22)의 요철(25)에 유지시킬 수 있다.
또한, 실시 형태의 반송 장치(20)는, 이온 액체(23)가 소수성을 가진다. 이것에 의해, 반송실 VTM 내의 진공도의 저하를 억제함과 아울러, 이온 액체(23)의 점도의 저하를 억제하여 액체 유지 부재(24)에 이온 액체(23)를 적정하게 유지시킬 수 있다. 이와 마찬가지로, 이온 액체(23)는, 비수용성, 또한 물과 반응하지 않는 성질을 가지는 것에 의해, 반송실 VTM 내의 진공도의 저하를 억제하고, 이온 액체(23)를 액체 유지 부재(24)에 적정하게 유지시킬 수 있다. 이에 부가하여, 이온 액체(23)와 물의 반응이 회피되는 것에 의해, 환경이나 인체로의 영향을 억제함과 아울러, 반송실 VTM의 내구성을 적정하게 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치가 가지는 처리실로서는, 용량 결합형 플라즈마(CCP: Capacitively Coupled Plasma) 장치뿐만 아니라, 그 외의 장치를 적용할 수 있다. 그 외의 장치로서는, 예를 들면 유도 결합형 플라즈마(ICP: Inductively Coupled Plasma), 래디얼 라인 슬롯 안테나를 이용한 플라즈마 처리 장치, 헬리파 여기형 플라즈마(HWP: Helicon Wave Plasma) 장치, 전자 사이클론 공명 플라즈마(ECR: Electron Cyclotron Resonance Plasma) 장치 등이 적용되어도 좋다. 또한, 처리실은 반응성 가스와 열에 의해 에칭이나 성막 처리를 행하는 플라즈미리스(plasmaless)의 장치이더라도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는, 피처리체로서, 기판인 반도체 웨이퍼 W가 이용되었지만, 예를 들면 LCD(Liquid Crystal Display), FPD(Flat Panel Display) 등에 이용되는 각종 기판이나, 포토마스크, CD 기판, 프린트 기판 등이 이용되어도 좋다.
10: 반도체 제조 장치
20: 반송 장치
21a: 천정면부
21b: 측면부
21c: 바닥면부
22: 내벽
23: 이온 액체
24: 액체 유지 부재
25: 요철
W: 반도체 웨이퍼(피처리체)
PM: 처리실
VTM: 반송실
LLM: 로드록실
LM: 로더 모듈(반송실)
LP: 로드 포트
GV: 게이트 밸브
ARM: 핸들링 장치(반송 기구)

Claims (12)

  1. 처리실에서 처리되는 피처리체가 반송되는 반송실과,
    상기 반송실의 내벽에 유지되고, 상기 반송실 내의 분위기 중의 파티클을 흡착하기 위한 이온 액체
    를 구비하는 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온 액체는 상기 반송실 내의 내벽의 전면(全面)에 유지되어 있는
    반송 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반송실 내를 대기압과 진공압으로 전환하는 로드록실을 더 구비하는
    반송 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반송실의 내벽에는, 상기 이온 액체를 유지하는 액체 유지 부재가 마련되어 있는
    반송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 피처리체를 반송하는 반송 기구를 더 구비하고,
    상기 액체 유지 부재는 상기 반송 기구에 마련되어 있는
    반송 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 액체 유지 부재는 다공질 재료에 의해 형성되어 있는
    반송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 액체 유지 부재는 종이 또는 스펀지 시트인
    반송 장치.

  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반송실의 내벽은 상기 이온 액체를 유지하는 요철을 가지는
    반송 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이온 액체는 소수성을 가지는
    반송 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이온 액체는 비수용성, 또한 물과 반응하지 않는 성질을 가지는
    반송 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이온 액체는 티오살리실산 메틸트리옥틸암모늄, 비스(2-에틸헥실) 인산트리헥실테트라데실포스포늄, 메틸트리옥틸암모늄 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오르메틸설포닐)이미드, 1-메틸-1-프로필피롤리디늄(트리플루오르메틸설포닐)아미드 중 적어도 하나인
    반송 장치.
  12. 처리실에서 처리되는 피처리체가 반송되는 반송실의 내벽에, 상기 반송실 내의 분위기 중의 파티클을 흡착하기 위한 이온 액체를 유지시키고,
    상기 반송실 내에서 상기 피처리체를 반송하는
    반송 방법.
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