KR20190088023A - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록매체 Download PDF

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KR20190088023A
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다카유키 나카다
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

본 발명은, 반송 용기의 저장량의 증대에 적절하게 대응할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 기술을 제공한다. 기판을 수용하는 반송 용기를 복수 저장 가능한 제1 선반을 갖는 제1 선반 영역과, 반송 용기가 적재되는 스테이지부의 하방에서 반송 용기를 적층하여 저장 가능한 제2 선반을 갖는 제2 선반 영역과, 하우징 내에 설치되어 스테이지부, 제1 선반, 제2 선반 및 반송 영역의 사이에서 반송 용기를 반송하는 반송 용기 이동 탑재 로봇을 포함하고, 반송 용기 이동 탑재 로봇은, 하우징의 저면 상에 설치된 본체 베이스부와, 본체 베이스부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제1 테이블부와, 본체 베이스부의 상방측 위치에 배치되어 제1 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제1 구동부와, 제1 테이블부에 장착되어 제1 테이블부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제2 테이블부와, 제2 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제2 구동부와, 제2 테이블부에 장착되는 용기 지지부를 포함하는 기술이 제공된다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, AND RECORDING MEDIUM}
본 개시는, 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록매체에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 기판 처리 장치로서, 후프(FOUP: Front Open Unified Pod. 이하, 간단히 「포드」라고 함)라고 불리는 반송 용기를 이용하여, 처리 대상이 되는 기판 또는 처리가 끝난 기판의 반송을 행하도록 구성된 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2008-270266호 공보
본 개시는, 반송 용기의 저장량의 증대에 적절하게 대응할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 기술을 제공한다.
일 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리실과 연통 가능하게 구성된 반송 영역과,
상기 반송 영역의 상방에 설치되어, 상기 기판을 수용하는 반송 용기를 복수 저장 가능한 제1 선반을 갖는 제1 선반 영역과,
외부 장치와의 사이에서 전달하는 상기 반송 용기가 적재되는 스테이지부의 하방에 설치되어, 상기 반송 용기를 적층하여 저장 가능한 제2 선반을 갖는 제2 선반 영역과,
상기 반송 영역, 상기 제1 선반 영역 및 상기 제2 선반 영역을 수용하는 하우징 내에 설치되어, 상기 스테이지부, 상기 제1 선반, 상기 제2 선반 및 상기 반송 영역의 사이에 상기 반송 용기를 반송하는 반송 용기 이동 탑재 로봇을 포함하고,
상기 반송 용기 이동 탑재 로봇은,
상기 하우징의 저면 상에 설치된 본체 베이스부와,
상기 본체 베이스부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제1 테이블부와,
상기 본체 베이스부의 상방측 위치에 배치되어, 상기 제1 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제1 구동부와,
상기 제1 테이블부에 장착되어, 상기 제1 테이블부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제2 테이블부와,
상기 제2 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제2 구동부와,
상기 제2 테이블부에 장착되어, 반송 대상이 되는 상기 반송 용기를 지지하는 용기 지지부
를 포함하는 기술이 제공된다.
본 개시에 관한 기술에 의하면, 반송 용기의 저장량의 증대에 적절하게 대응할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성예를 도시하는 사투시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 사용되는 처리로의 구성예를 도시하는 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 기판 처리 장치에서의 포드 선반과 포드 반송 장치의 위치 관계를 모식적으로 도시하는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서의 포드 선반과 포드 반송 장치의 위치 관계를 모식적으로 도시하는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서의 포드 반송 장치의 커버 구성을 예시하는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 갖는 컨트롤러의 구성예를 모식적으로 도시하는 블록도이다.
<본 발명의 일 실시 형태>
이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 개요
우선, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개요에 대해서 간단하게 설명한다.
본 실시 형태에서 설명하는 기판 처리 장치는, 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 것으로, 처리 대상이 되는 기판을 처리실에 수용한 상태에서 당해 기판을 히터에 의해 가열해서 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 들어, 반도체 집적 회로 장치(반도체 디바이스)가 내장되는 반도체 웨이퍼 기판(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 함)을 들 수 있다. 또한, 기판 처리 장치가 행하는 처리로서는, 예를 들어 산화 처리, 확산 처리, 이온 도핑 후의 캐리어 활성화나 평탄화를 위한 리플로우나 어닐, 열 CVD(Chemical Vapor Deposition) 반응에 의한 성막 처리 등을 들 수 있다.
(2) 기판 처리 장치의 개략 구성
이어서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성예에 대해서 설명한다.
(장치 전체)
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성예를 도시하는 사투시도이다.
기판 처리 장치(10)는, 내부에 처리로(40) 등의 주요부가 배치되는 하우징(12)을 구비하고 있다. 하우징(12)의 정면측에는, OHT(Overhead Hoist Transport) 스테이지라고 불리는 포드 스테이지(18)가 배치되어 있다. 포드 스테이지(18) 상에는, 웨이퍼(14)를 수납하는 반송 용기로서의 포드(16)가 반송되어 적재된다. 포드(16)는, 그 내부에 예를 들어 25매의 웨이퍼(14)가 수납되고, 도시하지 않은 덮개가 폐쇄된 상태에서 포드 스테이지(18) 상에 적재되도록 구성되어 있다. 즉, 기판 처리 장치(10)에서는, 포드(16)가 웨이퍼 캐리어로서 사용되고, 그 포드(16)가 적재되는 스테이지부로서의 포드 스테이지(18)를 이용하면서 외부 장치(예를 들어 포드 반송 시스템)와 포드(16)의 전달을 행하도록 되어 있다.
하우징(12) 내의 정면측이며, 포드 스테이지(18)에 대향하는 위치에는, 포드(16)를 반송하는 반송 용기 이동 탑재 로봇으로서의 포드 반송 장치(20)가 배치되어 있다. 포드 반송 장치(20)의 근방에는, 포드(16)를 저장 가능한 제1 선반으로서의 회전 포드 선반(22a), 포드(16)를 저장 가능한 제2 선반으로서의 적층 포드 선반(22b) 및 포드 오프너(24)가 각각 배치되어 있다.
포드 반송 장치(20)는, 포드 스테이지(18)와 회전 포드 선반(22a)과 적층 포드 선반(22b)과 포드 오프너(24)의 사이에서 포드(16)를 반송하도록 구성되어 있다.
회전 포드 선반(22a)은, 포드 오프너(24)의 상방의 영역인 제1 선반 영역에 배치되고, 포드(16)를 복수개 적재한 상태에서 보유 지지하도록 구성되어 있다. 회전 포드 선반(22a)은, 복수단(예를 들어 5단)의 선반판을 갖고, 모터 등의 도시하지 않은 간헐 회전 구동 장치에 의해 일 방향으로 피치 이송 회전되는, 소위 회전 선반에 의해 구성하는 것을 생각할 수 있다. 단, 회전 기능은 필수적이지 않다. 또한, 회전 포드 선반(22a)의 근방에는, 공급 팬과 방진 필터를 구비한 클린 유닛을 설치하고, 그 클린 유닛으로부터 청정화된 분위기인 클린 에어를 유통시키도록 구성해도 된다.
적층 포드 선반(22b)은, 포드 스테이지(18)의 하방의 영역인 제2 선반 영역에 배치되고, 포드(16)를 복수개 적재한 상태에서 보유 지지하도록 구성되어 있다. 적층 포드 선반(22b)은, 복수단(예를 들어 3단)의 선반판을 갖고, 각각의 선반판 상에 포드(16)가 적재되는, 소위 적층 선반에 의해 구성하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 적층 포드 선반(22b)에서의 복수단의 선반판 중 적어도 1개(예를 들어, 최하단)의 선반판은, 하우징(12)의 정면측에서 수작업으로 포드(16)를 적재할 수 있게 구성되어 있어도 된다. 또한, 적층 포드 선반(22b)의 근방에 대해서도, 회전 포드 선반(22a)과 마찬가지로, 클린 에어를 유통시키도록 구성해도 된다.
포드 오프너(24)는, 포드(16)의 덮개를 개방하도록 구성되어 있다. 또한, 포드 오프너(24)에 대해서는, 덮개가 열린 포드(16) 내의 웨이퍼(14)의 매수를 검지하는 기판 매수 검지기가 인접 배치되어 있어도 된다.
포드 오프너(24)보다도 하우징(12) 내의 배면측에는, 당해 하우징(12) 내에서 하나의 방으로서 구획되는, 반송 영역으로서의 이동 탑재실(50)이 형성되어 있다.
이동 탑재실(50) 내에는, 기판 이동 탑재기(28)와, 기판 보유 지지체로서의 보트(30)가 배치되어 있다.
기판 이동 탑재기(28)는, 예를 들어 5매의 웨이퍼(14)를 취출할 수 있는 암(트위저)(32)을 갖고 있다. 도시하지 않은 구동부에 의해 암(32)을 상하 회전 동작시킴으로써, 포드 오프너(24)의 위치에 놓인 포드(16)와 보트(30)의 사이에서, 웨이퍼(14)를 반송시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
보트(30)는, 복수매(예를 들어, 50매 내지 175매 정도)의 웨이퍼(14)를, 수평 자세이면서 또한 그 중심을 맞춘 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.
하우징(12) 내의 배면측 상부, 즉 이동 탑재실(50)의 상방측에는, 처리로(40)가 배치되어 있다. 처리로(40) 내에는, 복수매의 웨이퍼(14)를 장전한 상술한 보트(30)가, 하방으로부터 반입되도록 구성되어 있다.
(처리로)
계속해서, 상술한 처리로(40)에 대해서 간단하게 설명한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 사용되는 처리로의 구성예를 도시하는 종단면도이다.
처리로(40)는, 반응관(41)을 구비하고 있다. 반응관(41)은, 예를 들어 석영(SiO2)이나 탄화규소(SiC) 등의 내열성을 갖는 비금속 재료로부터 구성되고, 상단부가 폐색되고, 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 수평 자세로 보유 지지된 웨이퍼(14)가 연직 방향으로 다단으로 정렬된 상태에서 수용되도록 구성되어 있다. 처리실(42) 내에 수용되는 보트(30)는, 회전 기구(43)에 의해 회전축(44)을 회전시킴으로써, 처리실(42) 내의 기밀을 유지한 채, 복수의 웨이퍼(14)를 탑재한 상태에서 회전 가능하게 구성되어 있다.
반응관(41)의 하방에는, 이 반응관(41)과 동심원상으로 매니폴드(45)가 배치되어 있다. 매니폴드(45)는, 예를 들어 스테인리스강 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 통해서 연직 방향으로 입각되어, 처리로(40)가 구성되게 된다.
매니폴드(45)의 하단부는, 도시하지 않은 보트 엘리베이터가 상승했을 때, 시일 캡(46)에 의해 기밀하게 밀봉되도록 구성되어 있다. 매니폴드(45)의 하단부와 시일 캡(46)의 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 동심원상으로 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터 유닛(49)이 배치되어 있다. 히터 유닛(49)은, 처리실(42) 내가 전체에 걸쳐서 균일 또는 소정의 온도 분포가 되도록, 처리실(42) 내에 대한 가열을 행하도록 구성되어 있다.
(3) 기판 처리 공정의 개요
이어서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 사용하여, 반도체 디바이스 제조의 일 공정으로서, 웨이퍼(14)에 대한 처리를 행하는 경우의 동작 수순에 대해서 설명한다.
(포드 반송 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 적재한다. 그리고, 포드 반송 장치(20)에 의해 포드(16)를 포드 스테이지(18)로부터 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)에 이동 탑재한다.
(웨이퍼 공급 공정)
그 후, 포드 반송 장치(20)에 의해, 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)에 적재된 포드(16)를 포드 오프너(24)에 반송한다. 그리고, 포드 오프너(24)에 의해 포드(16)의 덮개를 개방하고, 포드(16)에 수용되어 있는 웨이퍼(14)의 매수를 기판 매수 검지기에 의해 검지한다.
(반입 전 이동 탑재 공정)
포드 오프너(24)가 포드(16)의 덮개를 개방하면, 이어서 이동 탑재실(50) 내에 배치된 기판 이동 탑재기(28)가, 포드(16)로부터 웨이퍼(14)를 취출한다. 그리고, 포드(16)로부터 취출한 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) 내에 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 이루는 적층 상태로 보유 지지하게 된다. 보트(30)가 적층 상태로 보유 지지해서 일괄 처리하는 웨이퍼(14)의 매수는, 예를 들어 50매 내지 175매이다. 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) 내에 반입(보트 로딩)한다. 즉, 보트 엘리베이터를 동작시켜, 미처리 상태의 웨이퍼(14)를 보유 지지한 보트(30)를, 이동 탑재실(50) 내로부터 처리실(42) 내에 반입한다. 이에 의해, 시일 캡(46)은, 밀봉 부재(46a)를 통해서 매니폴드(45)의 하단을 시일한 상태가 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 들어 열 CVD 반응에 의한 성막 처리를 행하는 경우라면, 배기관(48)을 사용해서 배기를 행하여, 처리실(42) 내가 원하는 압력(진공도)이 되도록 한다. 그리고, 히터 유닛(49)을 사용해서 처리실(42) 내에 대한 가열을 행함과 함께, 회전 기구(43)를 동작시켜 보트(30)를 회전시키고, 이에 따라 웨이퍼(14)도 회전시킨다. 웨이퍼(14)의 회전은, 후술하는 웨이퍼(14)의 반출까지 계속한다. 나아가, 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 행하여진다.
웨이퍼(14)의 표면에 대한 박막 형성의 완료 후에는, 히터 유닛(49)에 의한 과열을 정지하고, 처리가 끝난 상태의 웨이퍼(14)의 온도를 소정 온도까지 강온시킨다. 그리고, 미리 설정된 시간이 경과하면, 처리실(42) 내에의 가스 공급을 정지함과 함께, 당해 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, 처리가 끝난 상태의 웨이퍼(14)를 보유 지지한 보트(30)를 매니폴드(45)의 하단으로부터 처리실(42) 밖으로 반출(보트 언로딩)한다. 즉, 보트 엘리베이터를 동작시켜, 처리가 끝난 상태의 웨이퍼(14)를 보유 지지한 보트(30)를, 처리실(42) 내로부터 이동 탑재실(50) 내에 반출한다. 그리고, 보트(30)에 지지된 모든 웨이퍼(14)가 냉각될 때까지, 보트(30)를 소정 위치에서 대기시킨다.
(반출 후 이동 탑재 공정)
대기시킨 보트(30)의 웨이퍼(14)가 소정 온도(예를 들어 실온 정도)까지 식은 후에는, 이동 탑재실(50) 내에 배치된 기판 이동 탑재기(28)가, 보트(30)로부터의 웨이퍼(14)의 장착 해제를 행한다. 그리고, 보트(30)로부터 장착 해제 처리가 끝난 상태의 웨이퍼(14)를, 포드 오프너(24)에 적재되어 있는 빈 포드(16)에 반송해서 수용한다. 즉, 기판 이동 탑재기(28)는, 이동 탑재실(50) 내에서, 처리실(42) 내로부터 반출된 보트(30)가 보유 지지하는, 처리가 끝난 상태의 웨이퍼(14)를, 당해 보트(30)로부터 취출해서 포드(16)에 이동 탑재하는 웨이퍼 디스차지 동작을 행한다.
그 후에는 포드 반송 장치(20)에 의해, 처리가 끝난 상태의 웨이퍼(14)를 수용한 포드(16)를, 회전 포드 선반(22a), 적층 포드 선반(22b) 또는 포드 스테이지(18) 상에 반송한다.
이와 같이 하여, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)에 의한 기판 처리 공정의 일련의 처리 동작이 완료된다.
(4) 기판 처리 장치의 특징적인 구성
이어서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)의 특징적인 구성예에 대해서 설명한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 측단면도이다.
(포드 선반)
상술한 바와 같이, 기판 처리 장치(10)에서는, 포드 스테이지(18)에 적재된 포드(16)를, 일단, 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)에 이동 탑재해서 저장한다. 이러한 처리 동작을 행하는 기판 처리 장치(10)에 있어서, 웨이퍼(14)에 대한 처리 효율의 향상을 도모하기 위해서는, 보다 많은 포드(16)를 장치 내에 저장(스톡)할 수 있는 것이 바람직하다.
이것으로부터, 포드 오프너(24)나 이동 탑재실(50) 등보다도 상방의 영역인 제1 선반 영역에 배치된 회전 포드 선반(22a)은, 복수단(예를 들어 5단)의 선반판을 갖고 구성되어 있다. 단, 회전 포드 선반(22a)은, 하우징(12)의 높이 방향의 크기의 관계상, 선반판의 단수가 제한된다.
그래서, 기판 처리 장치(10)는, 포드 반송 장치(20)가 액세스할 수 있는 영역인 포드 스테이지(18) 하방의 제2 선반 영역에도, 복수단(예를 들어 3단)의 선반판을 갖는 적층 포드 선반(22b)을 배치하고, 이에 의해 장치 내에 저장할 수 있는 포드(16)의 수를 증대시키고 있다.
(포드 반송 장치)
장치 내에 저장할 수 있는 포드(16)의 수를 증대시킬 경우, 포드(16)를 반송하는 포드 반송 장치(20)에 대해서는, 최하 위치와 최상 위치의 사이의 장척화에 대응하고 있는 것이 바람직하다. 이것으로부터, 포드 반송 장치(20)는, 본체 베이스부(201)와, 제1 테이블부(202)와, 제1 구동부(203)와, 제2 테이블부(204)와, 제2 구동부(205)와, 용기 지지부(206)를 갖고 구성되어 있다.
본체 베이스부(201)는, 하우징(12)의 저면 상에, 포드(16)가 이동하는 길이 방향(즉 상하 방향)으로 연장되어 설치되어 있다.
제1 테이블부(202)는, 본체 베이스부(201)에 설치된 도시하지 않은 안내 기구로서의 가이드 레일 및 구동 전달 기구로서의 볼 나사를 이용하여, 본체 베이스부(201)에 대하여 승강 가능하게 구성되어 있다.
제1 구동부(203)는, 제1 테이블부(202)를 승강시키는 구동원이 되는 모터 등으로 이루어지는 것이다. 제1 구동부(203)는, 도시하지 않은 접속 기구(커플링 등)를 통해서, 본체 베이스부(201)에서의 구동 전달 기구로서의 볼 나사에 접속되어 있다.
제2 테이블부(204)는, 제1 테이블부(202)에 장착되어 있다. 그리고, 제1 테이블부(202)에 설치된 도시하지 않은 안내 기구로서의 가이드 레일 및 구동 전달 기구로서의 볼 나사를 이용하여, 제1 테이블부(202)에 대하여 승강 가능하게 구성되어 있다.
제2 구동부(205)는, 제2 테이블부(204)를 승강시키는 구동원이 되는 모터 등으로 이루어지는 것이다. 제2 구동부(205)는, 도시하지 않은 접속 기구(커플링 등)를 통해서, 제1 테이블부(202)에서의 구동 전달 기구로서의 볼 나사에 접속되어 있다.
용기 지지부(206)는, 제2 테이블부(204)에 장착되어, 반송 대상이 되는 포드(16)를 지지하는 암 등으로 이루어지는 것이다.
이와 같이, 포드 반송 장치(20)는, 제1 테이블부(202)와 제2 테이블부(204) 각각이 승강 가능하게 구성되어 있다. 즉, 제1 테이블부(202)와 제2 테이블부(204)의 동작을 제어함으로써, 포드(16)의 반송을, 제1 테이블부(202)의 상하 이동과 제2 테이블부(204)의 상하 이동의 2단으로 행할 수 있다. 따라서, 포드(16)의 반송을 1단으로만 행하는 경우와 비교하면, 반송 거리의 장척화에 대응할 수 있다.
그런데, 포드 반송 장치(20)에 있어서, 본체 베이스부(201)나 제1 테이블부(202)에는 강도가 요구된다. 또한, 제2 테이블부(204)는, 본체 베이스부(201)나 제1 테이블부(202)에 걸리는 부하를 조금이라도 경감할 수 있도록 할 필요가 있다. 따라서, 본체 베이스부(201) 상에 있는 제1 테이블부(202)에 대해서는, 강도를 부여한 구성으로 함으로써, 스트로크(미끄럼 이동하는 길이)를 길게 하는 것이 가능하다. 한편, 제2 테이블부(204)의 스트로크는, 경량화에 의해 부하 경감을 도모할 수 있도록, 제1 테이블부(202)의 스트로크에 비해 짧아지도록 하는 것이 좋다. 이러한 스트로크 길이를 실현하기 위해서, 본체 베이스부(201)의 전체 길이는, 제1 테이블부(202)의 전체 길이보다 길게 하는 것이 좋다. 마찬가지로, 제1 테이블부(202)의 전체 길이는, 제2 테이블부(204)의 전체 길이보다 길게 하는 것이 좋다.
예를 들어, 제1 테이블부(202)의 스트로크와 제2 테이블부(204)의 스트로크의 비를 2:1로 한다.
그 경우에, 제1 테이블부(202)와 제2 테이블부(204)를 동기시켜 이동시키기 위해서는, 각각의 볼 나사의 리드비도 2:1로 하고, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)를 동일한 회전수로 동작시킨다. 이에 의해, 전체 스트로크에 걸쳐, 제1 테이블부(202), 제2 테이블부(204)를 모두 원활하게 승강할 수 있다. 여기서, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)를 동일한 회전수로 동작시킨다는 것은, 하나의 제어 신호를 각각에 공급할 수 있다는 것이다. 즉, 상위 컨트롤러로부터의 명령을 하나로 함으로써, 제1 테이블부(202)와 제2 테이블부(204)의 동기 운전을 매우 용이하게 할 수 있다.
또한, 각각의 볼 나사의 리드비를 1:1로 해도, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)가 갖는 기어비를 2:1로 함으로써, 제1 테이블부(202), 제2 테이블부(204)의 원활한 동작을 충족할 수 있다. 여기서, 각각의 기어비는, 2:1에 한하지 않고, 적절히 자유롭게 선택하면 되는 것은 물론이다.
제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)에 대해서는, 각각에 개별의 제어 신호를 공급하도록 해도 된다.
예를 들어, 제1 구동부(203)를 제어해서 제1 테이블부(202)를 거리 A 상승시킴과 함께, 제2 구동부(205)를 제어해서 제2 테이블부(204)를 거리 B 상승시키는 경우를 생각한다. 그 경우, 결과적으로, 제2 테이블부(204)는, A+B만큼 상승하게 된다. 이와 같이, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)에 각각 별도의 제어 신호를 보냄으로써 동작을 제어하면, 제1 테이블부(202)와 제2 테이블부(204)의 역할 분담이 실현 가능하게 된다. 구체적으로는, 각각이 역할 분담함으로써, 각각을 동기 운전하는 경우에는 실현 곤란한 미세한 위치 조정을 행할 수 있게 된다.
또한, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)에 대해서는, 제1 구동부(203)의 구동 토크가 제2 구동부(205)의 구동 토크보다도 커지게 구성되어 있으면 바람직하다. 상술한 바와 같이, 제1 테이블부(202)에 대해서는 강도를 부여하면서 스트로크를 길게 하는 한편, 제2 테이블부(204)에 대해서는 경량화하면서 스트로크가 짧아지도록 구성하는 것을 생각할 수 있는데, 제1 구동부(203)의 구동 토크가 제2 구동부(205)의 구동 토크보다도 크면, 이와 같은 구성에 적합하게 대응할 수 있기 때문이다.
또한, 포드 반송 장치(20)는, 반송 대상이 되는 포드(16)를, 상하 방향으로 승강시킬 뿐만 아니라, 평면으로 보았을 때의 회전 방향으로도 이동시킬 수 있게 구성되어 있다. 이에 의해, 포드 반송 장치(20)는, 포드 스테이지(18), 회전 포드 선반(22a), 적층 포드 선반(22b) 및 포드 오프너(24) 각각과의 사이에서, 반송 대상이 되는 포드(16)의 전달을 행할 수 있다.
(포드 선반과 포드 반송 장치의 위치 관계)
여기서, 회전 포드 선반(22a) 및 적층 포드 선반(22b)과 포드 반송 장치(20)의 위치 관계에 대해서 설명한다.
회전 포드 선반(22a)은, 포드 오프너(24)나 이동 탑재실(50) 등보다도 상방의 영역인 제1 선반 영역에 배치된다. 그 때문에, 회전 포드 선반(22a)이 갖는 선반판의 단수를 증가시키려고 하면, 최상단의 선반판은, 하우징(12)의 천장면에 근접해서 배치되게 된다.
또한, 적층 포드 선반(22b)은, 포드 스테이지(18) 하방의 제2 선반 영역에 배치된다. 포드 스테이지(18)는, 외부 장치와의 사이의 포드(16)의 전달에 이용되는 것이므로, 그 높이 위치가 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International) 규격으로 정해져 있다. 그 때문에, 적층 포드 선반(22b)이 갖는 선반판의 단수를 증가시키려고 하면, 최하단의 선반판은, 하우징(12)의 저면에 근접해서 배치되게 된다.
포드 반송 장치(20)는, 상하 이동 가능한 최상 위치가 회전 포드 선반(22a)의 최상단의 선반판에 대응하고 있으며, 또한 상하 이동 가능한 최하 위치가 적층 포드 선반(22b)의 최하단의 선반판에 대응하고 있을 필요가 있다.
도 4는, 비교예에 따른 기판 처리 장치에서의 포드 선반과 포드 반송 장치의 위치 관계를 모식적으로 도시하는 측단면도이다.
비교예에 따른 기판 처리 장치의 포드 반송 장치(21)에 있어서, 제1 테이블부(212)를 승강시키는 구동원이 되는 제1 구동부(213)는, 본체 베이스부(211)의 하방측에 연결하도록 배치되어 있다.
이와 같은 구성의 포드 반송 장치(21)는, 예를 들어 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 하우징 저면 상에 제1 구동부(213)가 배치되어 있는 만큼, 제1 테이블부(212)의 하방측으로의 이동 영역이 제한되어, 포드(16)를 반송 가능한 최하 위치가 높아져버린다. 그 때문에, 포드 반송 장치(21)는, 적층 포드 선반(22b)의 최하단의 선반판에 탑재된 포드(16)를 픽업할 수 없을 우려가 발생한다(도면 중 ×표 참조). 또한, 포드(16)의 픽업을 가능하게 하고자 하면, 적층 포드 선반(22b)의 최하단의 선반판을 높게 하지 않으면 안되어, 적층 포드 선반(22b)이 저장할 수 있는 포드(16)의 수의 감소를 초래해버린다.
이 점에 대해서는, 예를 들어 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 구동부(213)가 배치되어 있는 만큼, 본체 베이스부(211)에 대하여 제1 테이블부(212)를 하방측으로 오프셋시켜서 장착하는 것을 생각할 수 있다. 그런데, 제1 테이블부(212)를 하방측으로 오프셋시키면, 그 오프셋 만큼, 포드(16)를 반송 가능한 최상 위치가 낮아져버린다. 그 때문에, 포드 반송 장치(21)는, 회전 포드 선반(22a)의 최상단의 선반판에 탑재된 포드(16)를 픽업할 수 없을 우려가 발생한다(도면 중 ×표 참조). 또한, 포드(16)의 픽업을 가능하게 하고자 하면, 회전 포드 선반(22a)의 최상단의 선반판을 낮게 하지 않으면 안되어, 회전 포드 선반(22a)이 저장할 수 있는 포드(16)의 수의 감소를 초래해버린다.
이것으로부터, 본 실시 형태에서, 포드 반송 장치(20)에서의 제1 구동부(203)는, 본체 베이스부(201)의 상방측 위치에 배치되어 있다. 여기에서 말하는 「상방측 위치」는, 본체 베이스부(201)의 상단보다도 상방측의 위치 이외에, 본체 베이스부(201)의 상단의 근방 영역의 위치도 포함하는 것으로 한다. 구체적으로는, 예를 들어 제1 구동부(203)의 구동축과 제1 테이블부(202)를 이동시키는 볼 나사가 동축이 되도록, 제1 구동부(203)가 본체 베이스부(201)의 상단보다도 상방측에 위치하고 있을 경우 이외에, 기어나 벨트 등의 구동 전달 기구를 통해서 제1 구동부(203)가 본체 베이스부(201)의 상단의 근방 영역에 위치하고 있을 경우도, 상방측 위치에 배치되어 있는 상태에 포함된다. 이와 같이, 제1 구동부(203)가 본체 베이스부(201)의 상방측 위치에 배치되어 있으면, 상술한 비교예의 구성과 같이 본체 베이스부(201)의 하단보다 하방측에 제1 구동부(203)가 위치해버리는 일은 없다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서의 포드 선반과 포드 반송 장치의 위치 관계를 모식적으로 도시하는 측단면도이다.
상술한 바와 같이, 제1 구동부(203)는, 본체 베이스부(201)의 상방측 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 본체 베이스부(201)의 하단이 하우징(12)의 저면 상에 위치하도록, 본체 베이스부(201)를 배치하는 것이 가능하다. 게다가, 이렇게 본체 베이스부(201)를 배치하는데 있어서, 하우징(12)의 저면이나 기판 처리 장치(10)가 설치되는 클린 룸의 바닥면 등에 특별한 가공을 필요로 하는 경우도 없다.
본체 베이스부(201)가 하우징(12)의 저면 상에 배치되어 있으면, 포드 반송 장치(20)는, 상하 이동 가능한 최하 위치를 낮게 설정할 수 있다. 따라서, 적층 포드 선반(22b)의 최하단의 선반판이 하우징(12)의 저면에 가까워져 배치되어 있어도, 포드 반송 장치(20)는, 그 최하단의 선반판에 탑재된 포드(16)를 픽업하는 것이 가능하다.
또한, 본체 베이스부(201)에 대하여 제1 테이블부(202)를 하방측으로 오프셋시켜 장착할 필요도 없으므로, 포드 반송 장치(20)는, 상하 이동 가능한 최상 위치가 오프셋의 분만큼 낮아져버릴 일도 없다. 즉, 회전 포드 선반(22a)의 최상단의 선반판이 하우징(12)의 천장면에 근접해서 배치되어 있어도, 포드 반송 장치(20)는, 그 최상단의 선반판에 탑재된 포드(16)를 픽업하는 것이 가능하다.
이상과 같이, 제1 구동부(203)가 본체 베이스부(201)의 상방측 위치에 배치되어 있으면, 포드 반송 장치(20)는, 상하 이동 가능한 최상 위치가 회전 포드 선반(22a)의 최상단의 선반판에 대응하고, 또한 상하 이동 가능한 최하 위치가 적층 포드 선반(22b)의 최하단의 선반판에 대응하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 그 포드 반송 장치(20)를 구비해서 구성된 기판 처리 장치(10)는, 회전 포드 선반(22a) 및 적층 포드 선반(22b)의 다단화에 의한 포드(16)의 저장(스톡) 수의 증대에 적합하게 대응할 수 있고, 그 결과로서 웨이퍼(14)에 대한 처리 효율의 향상을 도모할 수 있다.
제1 구동부(203)는, 접속 기구(커플링 등)를 통해서, 제1 테이블부(202)를 승강시키기 위한 구동 전달 기구로서의 볼 나사에 접속되어 있다. 따라서, 제1 구동부(203)가 본체 베이스부(201)의 상방측 위치에 배치되어 있으면, 예를 들어 제1 구동부(203)에 고장 등의 트러블이 발생한 경우에도, 접속 기구를 통한 접속 상태를 해제하는 것만으로, 제1 구동부(203)를 본체 베이스부(201)로부터 분리할 수 있다. 이에 반해, 상술한 비교예와 같이 제1 구동부(213)가 본체 베이스부(211)의 하방측에 배치되어 있으면, 제1 구동부(213)를 본체 베이스부(211)로부터 분리하는 것에 곤란성이 수반될 우려가 있다. 즉, 본 실시 형태와 같이, 제1 구동부(203)가 본체 베이스부(201)의 상방측 위치에 배치되어 있으면, 본체 베이스부(201)의 상방측 공간을 이용하면서 제1 구동부(213)에 대한 메인터넌스를 행할 수 있으므로, 상술한 비교예의 경우와 같은 곤란성이 수반하지 않고, 메인터넌스 작업의 용이화를 실현하는 것이 가능하게 된다.
제2 테이블부(204)를 승강시키는 구동원인 제2 구동부(205)에 대해서는, 제1 구동부(203)와는 별개의 구동원으로서 구성되어 있다. 그리고, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)는, 각각이 독립해서 제어되도록 구성하는 것을 생각할 수 있다.
이와 같이 하면, 예를 들어 포드(16)를 장거리 반송하는 경우에는 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205) 양쪽을 동작시키고, 포드(16)를 단거리 반송하는 경우에는 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)의 어느 한쪽을 동작시키는 것이 실현 가능하게 된다. 더욱 구체적으로는, 제1 테이블부(202)가 장 스트로크이며, 제1 구동부(203)의 구동 토크가 크므로, 제1 구동부(203)를 동작시켜 제1 테이블부(202)를 이동시키는 경우에는, 반송 속도가 커지는 경향이 있다. 한편, 제2 테이블부(204)가 단 스트로크이며, 제2 구동부(205)의 구동 토크가 작으므로, 제2 구동부(205)를 동작시켜 제2 테이블부(204)를 이동시키는 경우에는, 반송 속도가 작아지는 경향이 있다. 이것을 근거로 해서, 예를 들어 장거리 반송의 경우에는 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)의 양쪽을 동작시키고, 단거리 반송의 경우에는 제2 구동부(205)만을 동작시키는 것을 생각할 수 있다.
따라서, 포드 반송 장치(20)에서는, 제1 테이블부(202)의 이동 동작과 제2 테이블부(204)의 이동 동작의 역할 분담이 실현 가능하게 되어, 미세한 위치 조정을 용이하게 실현할 수 있게 된다. 게다가, 제1 테이블부(202)와 제2 테이블부(204)의 역할 분담을 통해서, 전력 절약화, 반송 효율화, 파티클 저감 등에 대해서도 실현 가능하게 된다. 예를 들어, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205) 중 한쪽만을 동작시키는 상태를 포함함으로써, 항상 양쪽을 동작시키는 경우에 비해 전력 절약화가 가능하게 된다. 또한, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)의 역할 분담에 의해, 반송 효율의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다. 나아가, 각 테이블부(202, 204)의 이동 동작은 미끄럼 이동에 의한 파티클 발생을 초래할 수 있지만, 어느 한쪽만을 동작시키는 상태를 포함함으로써, 항상 양쪽을 동작시키는 경우에 비해서 파티클 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
그 경우에, 제2 구동부(205)는, 제1 구동부(203)와 마찬가지로, 제1 테이블부(202)의 상방측 위치에 배치된 구성으로 하는 것을 생각할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 제2 구동부(205)에 대해서는, 제1 테이블부(202)의 하방측 위치에 배치되어 있어도 된다. 여기에서 말하는 「하방측 위치」는, 제1 테이블부(202)의 하단보다도 하방측의 위치 이외에, 제1 테이블부(202)의 하단의 근방 영역의 위치도 포함하는 것으로 한다.
제1 테이블부(202)는, 본체 베이스부(201)에 대하여 승강 가능하게 구성되어 있다. 그 때문에, 본체 베이스부(201)에 대한 제1 테이블부(202)의 상대적인 장착 위치에 따라서는, 제2 구동부(205)가 제1 테이블부(202)의 하방측 위치에 배치되어 있어도, 포드 반송 장치(20)는, 상하 이동 가능한 최하 위치를 낮게 설정할 수 있다. 또한, 제2 구동부(205)가 제1 테이블부(202)의 하방측 위치에 배치되어 있어도, 제1 테이블부(202)를 상방측으로 이동시키면, 그 제2 구동부(205)에 대한 메인터넌스를 위한 공간을 충분히 확보할 수 있게 된다.
즉, 제2 구동부(205)는, 제1 테이블부(202)의 상방측 위치 또는 하방측 위치의 어느 것에 배치되어 있으면 된다.
(클린 에어 유닛)
기판 처리 장치(10)에 있어서, 포드 반송 장치(20)가 배치된 하우징(12) 내의 영역에는, 상방측으로부터 저면측을 향한 다운 플로우가 발생하도록 되어 있다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 포드 반송 장치(20)가 배치된 하우징(12) 내의 영역에는, 그 하우징(12)의 천장면의 근방에, 청정화된 공기(클린 에어)의 흐름을 발생시키는 클린 에어 유닛(61)이, 다운 플로우를 발생시키는 기류 발생부의 일부로서 설치되어 있다. 또한, 포드 반송 장치(20)가 배치된 하우징(12) 내의 영역에는, 그 하우징(12)의 저면 근방에, 영역 내의 분위기를 배기하는 에어 플로우 배기구(62)가, 다운 플로우를 발생시키는 기류 발생부의 다른 일부로서 설치되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 포드 반송 장치(20)가 배치된 하우징(12) 내의 영역에는, 상방측으로부터 저면측을 향해서 클린 에어의 흐름이 발생해서 다운 플로우가 발생하게 된다. 따라서, 제1 테이블부(202) 또는 제2 테이블부(204)의 이동에 의해 포드 반송 장치(20)로부터 파티클이 발생할 수 있는 경우에도, 다운 플로우에 의해 파티클을 하우징(12) 외부로 배출하여, 그 파티클의 영향이 포드(16) 등에 미쳐버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 클린 에어 유닛(61) 및 에어 플로우 배기구(62)가 발생시키는 클린 에어의 흐름은, 포드 반송 장치(20)가 배치된 하우징(12) 내의 영역뿐만 아니라, 회전 포드 선반(22a)이나 적층 포드 선반(22b) 등의 근방을 유통하는 것이어도 된다.
또한, 포드 반송 장치(20)에 대해서는, 파티클 등을 장치 외부로 배출하기 어려운 구성을 갖고 있는 것이 바람직하다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서의 포드 반송 장치의 커버 구성을 예시하는 모식도이다.
구체적으로는, 포드 반송 장치(20)에는, 파티클 등을 장치 외부로 배출하기 어려운 구성으로서, 제1 테이블부(202)가 승강하기 위해 필요한 개공(슬릿)을 최대한 작게 하는 커버(207)를 설치하거나, 본체 베이스부(201)와 제1 테이블부(202)의 연결부를 덮는 주름 상자 형상의 커버(208)를 설치하거나, 가이드 레일이나 볼 나사 등이 배치된 본체 베이스부(201)의 내부 공간을 부압으로 하기 위한 국소 배기 기구(209)를 설치하거나 하는 것을 생각할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖고 있으면, 포드 반송 장치(20)는, 그 주변 영역에 파티클 등을 배출하기 어려워지므로, 파티클 등의 영향이 포드(16) 등에 미치는 것을 억제하는 데 있어서 매우 적합한 것이 된다.
(컨트롤러)
이어서, 상술한 각 부의 동작을 제어하는 컨트롤러(260)에 대해서 설명한다. 컨트롤러(260)는, 기판 처리 장치(10)의 전체의 동작을 제어하기 위한 것이다. 따라서, 포드 반송 장치(20)에서의 제1 구동부(203) 및 제2 구동부(205)에 대해서도, 그 동작이 컨트롤러(260)에 의해 제어되게 된다.
도 7은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 갖는 컨트롤러의 구성예를 모식적으로 도시하는 블록도이다.
컨트롤러(260)는, CPU(Central Processing Unit)(260a), RAM(Random Access Memory)(260b), 기억 장치(260c), I/O 포트(260d)를 구비한 컴퓨터로서 구성되어 있다. RAM(260b), 기억 장치(260c), I/O 포트(260d)는, 내부 버스(260e)를 통해서, CPU(260a)와 데이터 교환 가능하게 구성되어 있다. 컨트롤러(260)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(261)나, 외부 기억 장치(262)가 접속 가능하게 구성되어 있다. 입출력 장치(261)로부터는, 컨트롤러(260)에 대하여 정보 입력을 행할 수 있다. 또한, 입출력 장치(261)는, 컨트롤러(260)의 제어에 따라서 정보의 표시 출력을 행하도록 되어 있다. 또한, 컨트롤러(260)에는, 수신부(285)를 통해서 네트워크(263)가 접속 가능하게 구성되어 있다. 이것은, 컨트롤러(260)가 네트워크(263) 상에 존재하는 호스트 컴퓨터 등의 상위 장치(290)와도 접속 가능한 것을 의미한다.
기억 장치(260c)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(260c) 내에는, 기판 처리 장치(10)의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피, 웨이퍼(14)에 대한 처리에 사용하는 프로세스 레시피를 설정할 때까지의 과정에서 발생하는 연산 데이터나 처리 데이터 등이, 판독 가능하게 저장되어 있다. 또한, 프로세스 레시피는, 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(260)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여, 간단히 프로그램이라고도 한다. 또한, 본 명세서에서 프로그램이라는 말을 사용한 경우에는, 프로세스 레시피 단체만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다. 또한, RAM(260b)은, CPU(260a)에 의해 판독된 프로그램, 연산 데이터, 처리 데이터 등이 일시적으로 유지되는 메모리 영역(워크 에어리어)으로서 구성되어 있다.
연산부로서의 CPU(260a)는, 기억 장치(260c)로부터의 제어 프로그램을 판독해서 실행함과 함께, 입출력 장치(261)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라서 기억 장치(260c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성되어 있다. 또한, 수신부(285)로부터 입력된 설정값과, 기억 장치(260c)에 기억된 프로세스 레시피나 제어 데이터를 비교·연산하여, 연산 데이터를 산출 가능하게 구성되어 있다. 또한, 연산 데이터로부터 대응하는 처리 데이터(프로세스 레시피)의 결정 처리 등을 실행 가능하게 구성되어 있다. 그리고, CPU(260a)는, 판독된 프로세스 레시피의 내용을 따르도록, 기판 처리 장치(10)에서의 각 부에 대한 동작 제어를 행하도록 구성되어 있다.
또한, 컨트롤러(260)는, 전용의 컴퓨터로서 구성되어 있는 경우에 한하지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램을 저장한 외부 기억 장치(예를 들어, 자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(262)를 준비하고, 이러한 외부 기억 장치(262)를 사용해서 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(260)를 구성할 수 있다. 단, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(262)를 통해서 공급하는 경우에 제한하지 않는다. 예를 들어, 네트워크(263)(인터넷이나 전용 회선) 등의 통신 수단을 사용하여, 외부 기억 장치(262)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다. 또한, 기억 장치(260c)나 외부 기억 장치(262)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여, 간단히 기록 매체라고도 한다. 또한, 본 명세서에서, 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억 장치(260c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(262) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그들 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
그런데, 컨트롤러(260)의 I/O 포트(260d)는, 적어도 포드 반송 장치(20), 기판 이동 탑재기(28), 보트(30)를 승강시키는 보트 엘리베이터(31) 등에 접속되어 있다. 이에 의해, 컨트롤러(260)는, 제1 구동부(203) 및 제2 구동부(205)의 구동을 포함하는 포드 반송 장치(20)의 동작 제어, 기판 이동 탑재기(28)에 의한 웨이퍼(14)의 이동 탑재 제어, 보트 엘리베이터(31)에 의한 보트(30)의 승강 제어 등을 행할 수 있다.
즉, 컨트롤러(260)는, CPU(260a)가 기억 장치(260c)로부터 프로그램을 판독해서 실행함으로써, 기판 처리 장치(10)를 구성하는 포드 반송 장치(20), 기판 이동 탑재기(28), 보트 엘리베이터(31) 등에 대하여 이하와 같은 수순을 실행시킨다.
구체적으로는, 컨트롤러(260)는, 컴퓨터로서의 기능에 의해,
(i) 포드(16)를 포드 스테이지(18)로부터 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)의 적어도 한쪽에 포드 반송 장치(20)를 사용해서 반송하여, 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)에 저장시키는 수순과,
(ii) 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)에 저장된 포드(16)를, 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)으로부터 포드 오프너(24)에 포드 반송 장치(20)를 사용해서 반송하는 수순과,
(iii) 이동 탑재실(50) 내에서, 포드 오프너(24)에 반송된 포드(16)로부터 기판 이동 탑재기(28)를 사용해서 웨이퍼(14)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(14)를 보트(30)에 보유 지지시키는 수순과,
(iv) 웨이퍼(14)를 장전한 보트(30)를 처리실(42) 내에 반입(보트 로딩)하고, 그 처리실(42)에서 웨이퍼(14)를 처리하는 수순
을 기판 처리 장치(10)에 실행시킨다.
또한, 컨트롤러(260)는, 컴퓨터로서의 기능에 의해,
(v) 처리가 끝난 웨이퍼(14)를 장전한 보트(30)를 처리실(42) 내로부터 반출(보트 언로딩)하는 수순과,
(vi) 이동 탑재실(50) 내에서, 보트(30)에 보유 지지된, 처리가 끝난 웨이퍼(14)를, 기판 이동 탑재기(28)를 사용해서 취출하여, 포드 오프너(24)에 지지되어 있는 포드(16)에 수용하는 수순과,
(vii) 처리가 끝난 웨이퍼(14)를 수용한 포드(16)를, 포드 오프너(24)로부터 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)에 포드 반송 장치(20)를 사용해서 반송하는 수순과,
(viii) 처리가 끝난 웨이퍼(14)를 수용한 포드(16)를, 회전 포드 선반(22a) 또는 적층 포드 선반(22b)으로부터 포드 스테이지(18)에 포드 반송 장치(20)를 사용해서 반송하는 수순
을 기판 처리 장치(10)에 실행시킨다.
(5) 본 실시 형태의 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(10)가 회전 포드 선반(22a) 외에도 적층 포드 선반(22b)을 구비하고 있으므로, 기판 처리 장치(10) 내에 저장할 수 있는 포드(16)의 수의 증대에 대응하는 것이 가능하게 되어, 웨이퍼(14)에 대한 처리 효율의 향상을 도모하는 데 있어서 바람직한 것이 된다.
게다가, 본 실시 형태에서, 포드(16)를 반송하는 포드 반송 장치(20)는, 포드(16)의 반송을, 제1 테이블부(202)의 상하 이동과 제2 테이블부(204)의 상하 이동의 2단으로 행한다. 따라서, 포드(16)의 반송 거리의 장척화에 대응할 수 있고, 기판 처리 장치(10) 내에 저장할 수 있는 포드(16)의 수의 증대에 대응하는 데 있어서 매우 바람직한 것이 된다.
게다가, 본 실시 형태에서, 포드 반송 장치(20)에서의 제1 구동부(203)는, 본체 베이스부(201)의 상방측 위치에 배치되어 있다. 따라서, 포드 반송 장치(20)는, 상하 이동 가능한 최하 위치를 낮게 설정할 수 있어, 상하 이동 가능한 최상 위치가 낮아져버릴 일도 없다. 즉, 포드 반송 장치(20)는, 회전 포드 선반(22a) 및 적층 포드 선반(22b)의 다단화에 의한 포드(16)의 저장수의 증대에 적합하게 대응할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(10) 내에서의 포드(16)의 저장수의 증대에 대응할 수 있게 되므로, 그 결과로서 웨이퍼(14)에 대한 처리 효율의 향상이 도모된다.
(b) 본 실시 형태에서는, 본체 베이스부(201)의 상방측에서, 제1 구동부(203)와 제1 테이블부(202)를 승강시키기 위한 구동 전달 기구로서의 볼 나사가, 접속 기구(커플링 등)를 통해서 접속되어 있다. 따라서, 예를 들어 제1 구동부(203)에 고장 등의 트러블이 발생한 경우에도, 접속 기구를 통한 접속 상태를 해제하는 것만으로, 제1 구동부(203)를 본체 베이스부(201)로부터 분리할 수 있다. 즉, 본체 베이스부(201)의 상방측 공간을 이용하면서 제1 구동부(213)에 대한 메인터넌스를 행할 수 있으므로, 메인터넌스 작업의 용이화를 실현하는 것이 가능하게 된다.
(c) 본 실시 형태에서, 포드 반송 장치(20)에서의 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)는, 각각이 별개의 구동원으로서 구성되어 있음과 함께, 각각이 독립해서 제어되도록 구성되어 있다. 따라서, 포드 반송 장치(20)에서는, 제1 테이블부(202)와 제2 테이블부(204)의 역할 분담이 가능하게 되어, 미세한 위치 조정을 용이하게 실현할 수 있게 된다. 게다가, 제1 테이블부(202)와 제2 테이블부(204)의 역할 분담을 통해서, 전력 절약화, 반송 효율화, 파티클 저감 등에 대해서도 실현 가능하게 된다.
(d) 본 실시 형태에서, 제2 구동부(205)는, 제1 테이블부(202)의 상방측 위치에 배치된 구성이어도 되고, 또는 제1 테이블부(202)의 하방측 위치에 배치된 구성이어도 된다. 제1 테이블부(202)가 본체 베이스부(201)에 대하여 승강 가능하게 구성되어 있으므로, 제2 구동부(205)에 대해서는, 예를 들어 제1 테이블부(202)의 하방측 위치에 배치되어 있는 경우에도, 상하 이동 가능한 최하 위치를 낮게 설정할 수 있고, 또한 메인터넌스를 위한 공간을 충분히 확보할 수 있기 때문이다. 즉, 제2 구동부(205)에 대해서는, 배치의 자유도를 충분히 확보할 수 있다.
(e) 본 실시 형태에서, 제1 구동부(203)와 제2 구동부(205)는, 제1 구동부(203)의 구동 토크가 제2 구동부(205)의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있다. 따라서, 예를 들어 제1 테이블부(202)에 대해서는 강도를 부여하면서 스트로크를 길게 하는 한편, 제2 테이블부(204)에 대해서는 경량화하면서 스트로크가 짧아지도록, 포드 반송 장치(20)가 구성되어 있는 경우에, 이와 같은 구성의 포드 반송 장치(20)에 적합하게 대응할 수 있다.
(f) 본 실시 형태에서, 포드 반송 장치(20)가 배치된 하우징(12) 내의 영역에는, 상방측으로부터 저면측을 향해서 클린 에어의 흐름에 의한 다운 플로우가 발생하도록 구성되어 있다. 따라서, 제1 테이블부(202) 또는 제2 테이블부(204)의 이동에 의해 포드 반송 장치(20)로부터 파티클이 발생할 수 있는 경우에도, 다운 플로우에 의해 파티클을 하우징(12) 외부로 배출하여, 그 파티클의 영향이 포드(16) 등에 미쳐버리는 것을 억제할 수 있다.
<다른 실시 형태>
이상으로, 본 발명의 일 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 개시가 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
상술한 실시 형태에서는, 기판 처리 공정으로서, 주로, 웨이퍼 표면에 대한 박막 형성을 행하는 경우를 예로 들었지만, 본 발명이 이것에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은 상술한 실시 형태에서 예로 든 박막 형성 이외에, 상술한 실시 형태에서 예시한 박막 이외의 성막 처리에도 적용할 수 있다. 또한, 기판 처리의 구체적 내용은 상관없으며, 성막 처리뿐만 아니라, 열처리(어닐 처리), 플라스마 처리, 확산 처리, 산화 처리, 질화 처리, 리소그래피 처리 등의 다른 기판 처리를 행하는 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 반도체 디바이스 제조의 일 공정으로서, 웨이퍼에 대한 처리를 행하는 경우를 예로 들었지만, 본 발명이 이것에 한정되지 않는다. 즉, 처리 대상이 되는 기판은, 본 발명은 웨이퍼에 한하지 않고, 포토마스크, 프린트 배선 기판, 액정 패널, 자기 디스크, 광 디스크 등이어도 된다.
10 : 기판 처리 장치 12 : 하우징
14 : 웨이퍼(기판) 16 : 포드(반송 용기)
18 : 포드 스테이지(스테이지부)
20 : 포드 반송 장치(반송 용기 이동 탑재 로봇)
22a : 회전 포드 선반(제1 선반) 22b : 적층 포드 선반(제2 선반)
24 : 포드 오프너 28 : 기판 이동 탑재기
30 : 보트 40 : 처리로
42 : 처리실 50 : 이동 탑재실
61 : 클린 에어 유닛 62 : 에어 플로우 배기구
201 : 본체 베이스부 202 : 제1 테이블부
203 : 제1 구동부 204 : 제2 테이블부
205 : 제2 구동부 206 : 용기 지지부
260 :컨트롤러

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 처리실과 연통 가능하게 구성된 반송 영역과,
    상기 반송 영역의 상방에 설치되어, 상기 기판을 수용하는 반송 용기를 복수 저장 가능한 제1 선반을 갖는 제1 선반 영역과,
    외부 장치와의 사이에서 전달하는 상기 반송 용기가 적재되는 스테이지부의 하방에 설치되어, 상기 반송 용기를 적층하여 저장 가능한 제2 선반을 갖는 제2 선반 영역과,
    상기 반송 영역, 상기 제1 선반 영역 및 상기 제2 선반 영역을 수용하는 하우징 내에 설치되어, 상기 스테이지부, 상기 제1 선반, 상기 제2 선반 및 상기 반송 영역의 사이에서 상기 반송 용기를 반송하는 반송 용기 이동 탑재 로봇을 포함하고,
    상기 반송 용기 이동 탑재 로봇은,
    상기 하우징의 저면 상에 설치된 본체 베이스부와,
    상기 본체 베이스부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제1 테이블부와,
    상기 본체 베이스부의 상방측 위치에 배치되어, 상기 제1 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제1 구동부와,
    상기 제1 테이블부에 장착되어, 상기 제1 테이블부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제2 테이블부와,
    상기 제2 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제2 구동부와,
    상기 제2 테이블부에 장착되어, 반송 대상이 되는 상기 반송 용기를 지지하는 용기 지지부
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동부는, 상기 본체 베이스부의 상방측에서, 접속 기구를 통해서 상기 제1 테이블부를 승강시키는 구동 전달 기구에 접속되는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부는, 각각이 별개의 구동원으로서 구성되어 있음과 함께, 각각이 독립해서 제어되도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 구동부는, 상기 제1 테이블부의 상방측 위치 또는 하방측 위치의 어느 것에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 구동부의 구동 토크가 상기 제2 구동부의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반송 용기 이동 탑재 로봇이 배치된 상기 하우징 내의 영역에, 상방측으로부터 저면측을 향한 다운 플로우를 발생시키는 기류 발생부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 구동부의 구동 토크가 상기 제2 구동부의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 구동부는, 상기 제1 테이블부의 상방측 위치 또는 하방측 위치의 어느 하나에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 구동부의 구동 토크가 상기 제2 구동부의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동부의 구동 토크가 상기 제2 구동부의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부는, 각각이 별개의 구동원으로서 구성되어 있음과 함께, 각각이 독립해서 제어되도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 구동부는, 상기 제1 테이블부의 상방측 위치 또는 하방측 위치의 어느 것에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 구동부의 구동 토크가 상기 제2 구동부의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 구동부의 구동 토크가 상기 제2 구동부의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구동부는, 상기 제1 테이블부의 상방측 위치 또는 하방측 위치의 어느 것에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 구동부의 구동 토크가 상기 제2 구동부의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동부의 구동 토크가 상기 제2 구동부의 구동 토크보다도 커지도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 반송 용기 이동 탑재 로봇이 배치된 상기 하우징 내의 영역에, 상방측으로부터 저면측을 향한 다운 플로우를 발생시키는 기류 발생부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  19. 기판을 수용하는 반송 용기를, 외부 장치와의 사이에서 전달하기 위해 상기 반송 용기가 적재되는 스테이지부로부터, 반송 영역의 상방에 설치된 제1 선반 영역에서 상기 반송 용기를 복수 저장 가능한 제1 선반 또는 상기 스테이지부의 하방에 설치된 제2 선반 영역에서 상기 반송 용기를 적층하여 저장 가능한 제2 선반의 적어도 한쪽에 반송해서 저장시킴과 함께, 그 반송을, 장치 하우징의 저면 상에 설치된 본체 베이스부와, 상기 본체 베이스부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제1 테이블부와, 상기 본체 베이스부의 상방측 위치에 배치되어 상기 제1 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제1 구동부와, 상기 제1 테이블부에 장착되어 상기 제1 테이블부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제2 테이블부와, 상기 제2 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제2 구동부와, 상기 제2 테이블부에 장착되어 반송 대상이 되는 상기 반송 용기를 지지하는 용기 지지부를 포함하여 구성된 반송 용기 이동 탑재 로봇을 사용해서 행하는 공정과,
    상기 제1 선반 또는 상기 제2 선반에 저장된 상기 반송 용기를, 상기 제1 선반 또는 상기 제2 선반으로부터, 기판을 처리하는 처리실과 연통 가능하게 구성된 상기 반송 영역에, 상기 반송 용기 이동 탑재 로봇을 사용해서 반송하는 공정과,
    상기 반송 영역에 반송된 상기 반송 용기로부터 상기 기판을 취출해서 상기 처리실에 전달하는 공정과,
    상기 처리실에서 상기 기판을 처리하는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  20. 기판을 수용하는 반송 용기를, 외부 장치와의 사이에서 전달하기 위해 상기 반송 용기가 적재되는 스테이지부로부터, 반송 영역의 상방에 설치된 제1 선반 영역에서 상기 반송 용기를 복수 저장 가능한 제1 선반 또는 상기 스테이지부의 하방에 설치된 제2 선반 영역에서 상기 반송 용기를 적층하여 저장 가능한 제2 선반의 적어도 한쪽에 반송해서 저장시킴과 함께, 그 반송을, 장치 하우징의 저면 상에 설치된 본체 베이스부와, 상기 본체 베이스부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제1 테이블부와, 상기 본체 베이스부의 상방측 위치에 배치되어 상기 제1 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제1 구동부와, 상기 제1 테이블부에 장착되어 상기 제1 테이블부에 대하여 승강 가능하게 구성된 제2 테이블부와, 상기 제2 테이블부를 승강시키는 구동원이 되는 제2 구동부와, 상기 제2 테이블부에 장착되어 반송 대상이 되는 상기 반송 용기를 지지하는 용기 지지부를 포함하여 구성된 반송 용기 이동 탑재 로봇을 사용해서 행하는 단계와,
    상기 제1 선반 또는 상기 제2 선반에 저장된 상기 반송 용기를, 상기 제1 선반 또는 상기 제2 선반으로부터, 기판을 처리하는 처리실과 연통 가능하게 구성된 상기 반송 영역에, 상기 반송 용기 이동 탑재 로봇을 사용해서 반송하는 단계와,
    상기 반송 영역에 반송된 상기 반송 용기로부터 상기 기판을 취출해서 상기 처리실에 전달하는 단계와,
    상기 처리실에서 상기 기판을 처리하는 단계
    를 컴퓨터에 의해 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램을 기록하는 기록 매체.
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