KR20200006045A - 박판형상 기판 유지 핑거 및 이 핑거를 구비하는 반송 로봇 - Google Patents

박판형상 기판 유지 핑거 및 이 핑거를 구비하는 반송 로봇 Download PDF

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Abstract

표면 처리가 종료된 박판형상 기판(W)의 피처리면에 자연 산화막을 생성시키는 일 없이 반송할 수 있는 유지 핑거(21)를 제공한다. 유지 핑거(21)를 내부에 상기 불활성 가스를 유통시키기 위한 유로가 형성된 핑거 본체(47)와, 불활성 가스 공급원과 상기 유로를 연통시키는 배관 부재와, 상기 유로와 연통하고, 상기 핑거 본체(47)의 상기 박판형상 기판(W)의 피처리면에 대향하는 면에 형성되어 있으며, 상기 불활성 가스를 상기 박판형상 기판(W)의 상기 피처리면에 분출하기 위한 분출구와, 상기 핑거 본체(47)의 상기 분출구가 형성되는 면에 배치되어 상기 박판형상 기판(W)의 둘레 가장자리부와 접촉하는 접촉 부재(49)와, 상기 박판형상 기판(W)에 대하여 진퇴 이동 가능하게 배치되는 클램프 부재(57)와, 상기 클램프 부재(57)를 진퇴 이동시키는 클램프 기구를 구비하도록 구성한다.

Description

박판형상 기판 유지 핑거 및 이 핑거를 구비하는 반송 로봇
본 발명은 반도체 웨이퍼나 액정 디스플레이 패널, 유기 EL 디스플레이 패널, 태양 전지용 패널 등의 박판형상 기판을 반송하는 반송 장치 내에 있어서 박판형상 기판을 유지한 상태로 박판형상 기판의 피처리면에 불활성 가스를 공급함으로써 박판형상 기판의 표면에 잔류한 물질을 퍼지하는 박판형상 기판 유지 핑거 및 그 핑거를 구비하는 반송 로봇, 반송 장치에 관한 것이다.
종래로부터 반도체 웨이퍼 등의 박판형상 기판의 표면에 성막, 에칭이라는 여러 가지 처리를 행하는 처리 장치와 접속해서 박판형상 기판의 이재를 행하는 EFEM(Equipment Front End Module)에서는 공기 중에 부유하는 진애가 박판형상 기판에 부착되는 것을 방지하기 위해서 박판형상 기판이 노출되는 장치 내부 분위기를 고청정으로 유지하는 미니 인바이런먼트 공간이라고 불리는 공간이 형성되어 있다. 이 미니 인바이런먼트 공간은 FFU(Fan Filter Unit)와 측면의 벽과 공기 유통 가능한 바닥으로 둘러싸여 있는 공간이며, FFU에 의해 청정화된 공기가 공간 내에 충만함으로써 공간 내는 청정화된다. 또한, 충만한 청정 공기는 공기 유통 가능한 바닥을 통과해서 공간 외부로 배출되므로 공간 내에서 발생한 진애도 공기와 함께 공간 외부로 배출된다. 이것에 의해 비교적 저렴한 비용으로 기판이 존재하는 공간을 높은 청정도로 유지할 수 있다.
그러나 최근 회로선폭의 미세화가 급속하게 진행되고, 종래의 미니 인바이런먼트 방식에 의한 고청정화 만으로는 대응할 수 없는 문제가 나타나 오고 있다. 특히, 처리 장치에 의해 표면 처리되어 밀폐 용기까지 운반된 박판형상 기판의 표면이 미니 인바이런먼트 공간 내의 공기에 포함되는 산소나 수분과 반응하여 자연 산화막을 형성해버리는 것이다. 산화막이 존재함으로써 박판형상 기판의 표면에 형성되어야 할 회로가 충분히 형성되지 않고, 결과로서 소망의 동작 특성을 확보할 수 없다는 트러블이 발생하고 있다. 또한, 처리 장치에서 사용되는 반응 가스에 포함되는 화학 물질이 박판형상 기판 상에 부착된 채의 상태로 밀폐 용기 내로 운반되어 밀폐 용기 내의 박판형상 기판을 오염시켜버리고, 다음 처리 공정에 악영향을 미치게 되어 수율의 악화를 초래해버리고 있는 것이다.
그러한 문제를 해결하기 위해서 밀폐 용기 내에 들어간 공기나 오염 물질을 불활성 가스의 기류에서 제거하고, 그 후 밀폐 용기 내를 불활성 가스로 채움으로써 내부에 수납된 박판형상 기판 표면의 산화를 방지하는 분위기 치환 장치가 고려되어 왔다. 특허문헌 1에서는 밀폐 용기의 1개인 FOUP(Front Opening Unified Pod)에 재치된 반도체 웨이퍼에 대해서 FOUP에 대하여 진퇴 이동 가능하게 형성된 퍼지 플레이트로부터 불활성 가스를 FOUP 내부에 공급하므로 반도체 웨이퍼의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하고, 또한 FOUP 내부의 분위기를 불활성 가스 분위기로 치환하는 장치가 개시되어 있다. 이 퍼지 플레이트의 내부에는 불활성 가스의 분출력을 억제하는 소자가 구비되어 있어 불활성 가스를 층류로서 공급할 수 있다.
이에 따라 FOUP 내부에 수납된 박판형상 기판 표면에 진애를 부착시키는 일 없이 반도체 웨이퍼 표면의 산화의 진행을 방지하는 것은 가능하게 되었다. 그러나 고도로 미세화가 진행된 현재에서는 FOUP 내에 수납된 박판형상 기판 표면의 산화를 방지하는 것만으로는 불충분해서 진공 분위기의 처리 장치로부터 FOUP 내부로 박판형상 기판을 반송하는 동안도 산화를 방지하는 것이 요구되어 있다. 특허문헌 2는 그러한 요구에 대응하기 위한 것이며, 미니 인바이런먼트 공간의 근방에 유로를 구비하고, 미니 인바이런먼트 공간 내에 불활성 가스를 충만시켜서 이 불활성 가스를 유로에 의해 순환시키는 구성으로 되어 있다. 이에 따라 FFU로부터 공급된 불활성 가스의 하강 기류는 바닥면에 배치된 가스 흡인구로부터 흡인되고, 그 후 유로를 통과하여 FFU까지 상승 이동시켜져서 다시 미니 인바이런먼트 공간으로 공급된다. 상기 구성에 의해 미니 인바이런먼트 공간 전체가 불활성 가스로 채워지는 것이 되므로 박판형상 기판이 미니 인바이런먼트 공간을 통과할 때에도 박판형상 기판이 대기 분위기에 폭로되는 것은 없어졌다.
일본 특허 제5448000호 공보 일본 특허공개 2015-146349호 공보
그러나 특허문헌 2에 개시된 구성으로 함으로써 여러 가지 문제가 발생하고 있다. 우선, 미니 인바이런먼트 공간 내를 불활성 가스로 치환하는데에 대량의 불활성 가스가 필요하게 되고, 결과적으로 박판형상 기판의 생산 비용이 증대해버린다. 또한, 미니 인바이런먼트 공간 내부에서 불활성 가스를 순환시켰을 경우, 불활성 가스뿐만 아니라 박판형상 기판 표면에 잔류해서 미니 인바이런먼트 공간 내부에 들이게 된 반응 가스의 성분도 장치 내를 순환하게 되므로 이 잔류한 반응 가스를 제거하기 위해서 케미컬 필터 등의 오염 물질 처리 수단을 새롭게 형성할 필요가 있다. 또한, 이 케미컬 필터는 청정도를 유지하기 위해서 정기적으로 교환할 필요가 있다. 또한, 미니 인바이런먼트 공간 내에는 반송 로봇 등의 구동 기구가 배치되어 있고, 이 구동 기구가 발하는 열에 의해 따뜻하게 된 불활성 가스는 냉각되는 일 없이 순환한다. 그 결과, 공간 내의 온도가 소정의 온도 이상으로 상승하고, 전기 부품 등에 동작 불량 등의 트러블을 야기할 가능성이 있다. 또한, FFU로부터 미니 인바이런먼트 공간 내에 공급되는 불활성 가스의 다운 플로우는 유속이 지나치게 낮아서 박판형상 기판에 형성된 패턴의 세부에 잔류한 반응 가스의 성분을 제거할 수 없는 것이다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 처리가 종료된 박판형상 기판의 표면을 산화성 분위기에 노출하는 일 없이 반송하는 것이 가능한 유지 핑거 및 유지 핑거를 구비하는 반송 로봇을 저렴하게 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 청구항 1에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거는 박판형상 기판을 유지하고, 상기 박판형상 기판의 피처리면에 불활성 가스를 분출시키는 박판형상 기판 유지 핑거로서, 내부에 상기 불활성 가스를 유통시키기 위한 유로가 형성된 핑거 본체와, 불활성 가스 공급원과 상기 유로를 연통시키는 배관 부재와, 상기 유로와 연통하고, 상기 핑거 본체의 상기 박판형상 기판의 피처리면에 대향하는 면에 형성되어 있고, 상기 불활성 가스를 상기 박판형상 기판의 상기 피처리면에 분출하기 위한 분출구와, 상기 핑거 본체의 상기 분출구가 형성되는 면에 배치되어 상기 박판형상 기판의 둘레 가장자리부와 접촉하는 접촉 부재와, 상기 박판형상 부재에 대하여 진퇴 이동 가능하게 배치되는 클램프 부재와, 상기 클램프 부재를 진퇴 이동시키는 클램프 기구를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의해 박판형상 기판 유지 핑거는 박판형상 기판을 피처리면측으로부터 유지하고, 유지한 박판형상 기판의 피처리면을 향해서 불활성 가스를 분출시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 표면 처리가 종료된 박판형상 기판의 피처리면에 잔류하고 있었던 반응 가스 성분은 불활성 가스의 분출에 의해 제거된다. 또한, 반송 중의 박판형상 기판의 피처리면은 산화성 분위기인 일반 대기에 접촉하는 것이 없어지므로 반송 중에 있어서 자연 산화막이 형성된다는 트러블은 해소된다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거는 상기 핑거 본체와 상기 접촉 부재를 포함하는 연직 방향의 치수는 상기 박판형상 기판이 수납되는 용기에 형성된 상기 박판형상 기판을 재치하는 선반판의 연직 방향의 피치 치수보다 작은 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의해 박판형상 기판 유지 핑거는 박판형상 기판을 유지해서 불활성 가스를 공급한 채 박판형상 기판을 수용하는 용기의 내부에 진입하는 것이 가능해진다. 특히, 용기 내부를 미리 불활성 가스에 의해 분위기 치환해 둠으로써 처리가 끝난 박판형상 기판은 산화성 분위기에 노출되는 것이 없어지므로 피처리면에 자연 산화막이 형성되는 트러블의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거의 상기 핑거 본체에는 상기 박판형상 기판에 상기 불활성 가스를 분출시키는 퍼지부가 형성되고, 상기 퍼지부는 상기 박판형상 기판과 대략 동일한 직경을 갖는 원반상의 형상을 하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의해 유지하고 있는 박판형상 기판의 피처리면의 전체 면에 걸쳐서 불가성 가스를 분출하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거는 상기 핑거 본체의 상기 유로와 상기 분출구 사이에는 필터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의해 유로 내에서 발생한 진애는 이 필터에 의해 여과되므로 분출구로부터는 청정인 불활성 가스만이 분출된다. 이에 따라 진애의 박판형상 기판의 피처리면으로의 부착을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거의 상기 퍼지부의 주위에는 상기 퍼지부와 상기 박판형상 기판 사이에 형성되는 공간을 덮고, 상기 공간에 충만한 상기 불활성 가스를 상기 박판형상 기판의 둘레 가장자리부로부터 하방을 향해서 배출시키는 실드 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성으로 함으로써 실드 부재와 박판형상 기판의 둘레 가장자리부의 간극이 유체 실링의 역할을 하는 것이 되어 공간 외부로부터의 일반 대기가 공간 내로 유입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거의 분출구는 피유지 기판의 외측을 향해서 경사져서 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 청구항 7에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거에서는 분출구를 접촉 부재에도 형성되어 있고, 상기 유로가 상기 접촉 부재에 형성된 상기 분출구에도 연통하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성으로 함으로써 불활성 가스는 피유지 기판의 외측을 향해서 분출하게 되고, 박판형상 기판의 표면에 잔류하고 있는 반응 가스를 재빠르게 배출하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 청구항 8에 기재된 박판형상 기판 반송 로봇은 청구항 1내지 청구항 7 중 어느 1항에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거를 암체의 선단에 적어도 1개 구비하고, 상기 암체를 수평면 내에서 굴신 동작시키는 암체 구동 기구와, 상기 암체를 연직 방향으로 승강 이동시키는 승강 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 여기에서 박판형상 기판 반송 로봇을 클린룸 사양의 클린 로봇으로 함으로써 동작 중에 구동 기구로부터 발생하는 진애가 반송 로봇의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 반송 로봇은 유지하고 있는 박판형상 기판을 진애로 오염시키는 경우가 없어진다. 또한, 본 발명의 청구항 9에 기재된 박판형상 기판 반송 로봇은 청구항 8에 기재된 박판형상 기판 반송 로봇에 추가로 축압기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성으로 함으로써 고장 등으로 불활성 가스의 공급이 스톱한 경우에도 유지하고 있는 박판형상 기판을 일반 대기에 접촉시키는 일 없이 목적의 장소까지 반송하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 청구항 10에 기재된 박판형상 기판 반송 장치는 청구항 8 또는 청구항 9 중 어느 하나에 기재된 박판형상 기판 반송 로봇이 배치되는 반송 공간과, 상기 반송 공간을 형성하는 반송 공간 형성 부재와, 상기 반송 공간 형성 부재에 고정되어 상기 박판형상 기판을 수용하는 밀폐 용기를 소정의 위치에 재치하고, 상기 밀폐 용기를 기밀하게 폐쇄하는 덮개를 개폐하는 덮개 개폐 장치와, 상기 반송 공간 형성 부재의 상부에 구비되어 상기 반송 공간에 청정한 공기를 다운 플로우로 해서 공급하는 FFU를 구비하고, 상기 반송 공간의 바닥면에는 상기 FFU로부터 공급되는 상기 청정한 공기가 배출되는 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성으로 함으로써 불활성 가스의 분출에 의해 제거된 반응 가스는 FFU로부터 공급되는 청정한 공기의 다운 플로우와 함께 반송 공간의 외부로 배출되므로 반송 공간 내는 청정한 상태로 유지된다.
(발명의 효과)
상기 설명한 본 발명에 의하면 처리가 종료된 박판형상 기판의 피처리면을 국소적으로 분위기 치환한 상태로 반송할 수 있다. 이에 따라 박판형상 기판의 반송되는 공간 전체를 분위기 치환할 필요가 없어지므로 비용의 삭감에도 기여할 수 있다.
도 1은 FOUP 내부를 분위기 치환하는 종래의 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 미니 인바이런먼트 공간 내를 분위기 치환하는 종래의 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 처리 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 4는 처리 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시형태인 반송 로봇(7)을 나타내는 단면도이다.
도 6은 FOUP(2)의 개요를 나타내는 사시도이다.
도 7은 로드 포트(5)의 개요를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시형태인 유지 핑거(21)를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시형태인 유지 핑거(21)를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일실시형태인 유지 핑거(21)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시형태인 유지 핑거(21)의 FOUP 내에 있어서의 액세스 위치를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태인 유지 핑거(21a, 21b)를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태인 유지 핑거(21c, 21d)를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시형태인 반송 로봇(7a, 7b)을 나타내는 사시도이다.
이하에 본 발명의 일실시형태인 처리 시스템(1)에 대해서 도면을 참조해서 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시형태인 처리 시스템(1)을 나타내는 단면도이며, 도 4는 그 사시도이다. 또한, 본 실시형태의 처리 시스템(1)의 처리 대상은 반도체 웨이퍼(W)이지만 다른 박판형상 기판의 처리 시스템에 있어서도 충분히 적용 가능하다. 처리 시스템(1)은 클린룸이라고 불리는 0.5㎛ 더스트로 클래스 100 정도의 비교적 청정한 분위기와 20℃ 전후의 소정의 실온으로 관리된 공장 내에 설치되어 있다. 본 실시형태의 처리 시스템(1)은 상기 공정으로부터 운반되어 온 FOUP(2)를 재치, 개비하고, FOUP(2) 내에 수납되는 반도체 웨이퍼(W)를 처리 장치(3)와의 사이에서 주고받는 EFEM(4)과, 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 소정의 처리를 실시하는 처리 장치(3)로 구성되어 있다. EFEM(4)은 로드 포트(5), 치환 기능이 부착된 로드 포트(5'), 미니 인바이런먼트 공간(6), 반도체 웨이퍼(W)를 미니 인바이런먼트 공간(6) 내로 반송하는 반송 로봇(7), 미니 인바이런먼트 공간(6) 내에 청정한 공기의 다운 플로우를 공급하는 FFU(8)로 구성되어 있다. 또한, 처리 장치(3)는 반송실(9)과, 반송실(9) 내에 배치되어 진공 분위기 내에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 진공 반송 로봇(10)과, 처리실(11)과, 로드 록실(12)로 구성되어 있다.
처리 장치(3)는 진공 분위기나 불활성 가스 분위기라는 소정의 분위기 중에서 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 확산 처리나 에칭 처리, 열 처리라는 소정의 처리를 실시하는 처리실(11)과, 처리 장치(3)와 미니 인바이런먼트 공간(6) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 주고받기 위한 로드 록실(12)과, 처리실(11)과 로드 록실(12)과 인접해서 배치되는 반송실(9)과, 반송실(9)에 배치되어 로드 록실(12)과 처리실(11) 사이 또는 처리실(11)과 다른 처리실(11) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 진공 반송 로봇(10)으로 구성되어 있다. 처리실(11)과 반송실(9), 및 로드 록실(12)과 반송실(9)은 슬릿 밸브(13)라고 불리는 구획 부재에 의해 기밀하게 폐쇄할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 로드 록실(12)과 미니 인바이런먼트 공간(6)은 게이트 밸브(14)라고 불리는 구획 부재에 의해 기밀하게 폐쇄할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 처리실(11)과, 반송실(9)과, 로드 록실(12)에는 내부의 분위기를 흡인해서 진공 상태로 하는 진공 펌프와, 불활성 가스를 외부로부터 도입하기 위한 배관이 접속되어 있다. 또한, 처리실(11)에는 각종 표면 처리를 행하기 위해서 사용되는 반응 가스를 공급하기 위한 배관이 접속되어 있다.
미니 인바이런먼트 공간(6)은 반도체 웨이퍼(W)를 반송하기 위해서 청정한 분위기로 유지되어 있는 반송 공간이며, 프레임(15)과, 외부 분위기와 분리하기 위한 벽 부재(16)의 반송 공간 형성 부재에 의해 형성되어 있고, 천장 부분에는 FFU(8)가 배치되어 있다. FFU(8)에는 미니 인바이런먼트 공간(6)을 향해서 하측 방향으로 공기를 공급하는 팬(17)과, 공급된 공기 중에 존재하는 미소한 진애나 유기물 등의 오염 물질을 제거하는 고성능인 필터(18)가 구비되어 있다. 또한, 미니 인바이런먼트 공간(6)의 바닥면은 공급된 청정한 공기가 EFEM(4)의 외부로 유출 가능한 개구가 형성되어 있으며, 상기 구성에 의해 FFU(8)에 의해 미니 인바이런먼트 공간(6)에 공급된 청정한 공기는 미니 인바이런먼트 공간(6) 내를 하측 방향의 층류가 되어 흘러 가고, 바닥면의 개구로부터 장치 외부로 흘러 나와 간다. 또한, 본 실시형태의 EFEM(4)에서는 팬(17)의 회전수와 바닥면에 배치되는 플레이트(20)에 의해 개구 부분의 개구율을 조정함으로써 미니 인바이런먼트 공간(6) 내부의 기압은 외부 분위기보다 1.5Pa 정도 양압으로 유지되어 있으며, 외부로부터의 오염 물질이나 진애의 침입을 방지하는 것이 가능하다. 이들의 구성에 의해 반송 로봇(7) 등의 구동 기구로부터 발생한 진애는 하측 방향의 층류에 의해 외부로 유출해 가고, 외부로부터의 진애의 침입도 방지할 수 있다. 이에 따라 미니 인바이런먼트 공간(6) 내는 항상 0.5㎛ 더스트로 클래스 1 이상의 고청정한 분위기로 유지되어 있다.
반송 로봇(7)은 미니 인바이런먼트 공간(6) 내에 배치되어 FOUP(2)와 처리 장치(3) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 것이다. 도 5는 본 발명의 일실시형태인 대기 반송 로봇(7)의 개략을 나타내는 단면도이다. 본 실시형태의 대기 반송 로봇(7)은 스카라형 로봇으로서, 진애의 비산을 방지하는 것이 가능한 클린 로봇이다. 본 실시형태의 대기 반송 로봇(7)은 EFEM(4)의 바닥면에 배치되는 프레임(15)에 고정되어 있는 기대(24)와, 기대(24)에 대하여 승강 및 회동 가능한 동체부(25)로 구성되어 있다. 기대(24)에는 동체부(25)를 승강 이동시키는 승강 기구가 구비되어 있고, 동체부(25)는 이 승강 기구가 구비하는 이동자에 브래킷(19)을 통해 지지되어 있다. 승강 기구는 동체부(25)를 연직 방향으로 안내하는 안내 부재와, 동체부(25)에 고정된 이동자를 나사 축의 회전에 의해 승강 이동시키는 볼 나사 기구와, 볼 나사 기구를 구동하는 모터(M1)로 구성되어 있다.
동체부(25)는 제 1 암(26)의 기단부에 일체적으로 형성되어 있는 동체 프레임(27)과, 동체 프레임(27)에 고정된 동체 커버(28)로 구성된다. 제 1 암(26)의 선단부에는 제 2 암(29)이 베어링을 통해 수평면 내를 회동 가능하게 연결되어 있고, 이 제 1 암(26)과 제 2 암(29)으로 암체(22)를 구성하고 있다. 또한, 동체 프레임(27)은 브래킷(19)에 베어링을 통해 회동 가능하게 부착되어 있고, 브래킷(19)에 구비된 모터(M2)에 의해 수평면 내를 회동한다. 이에 따라 동체 프레임(27)과 일체화한 제 1 암(26)도 동체 프레임(27)과 함께 수평면 내를 회동한다.
제 1 암(26)(동체 프레임(27))의 선단부에는 제 2 암(29)의 기단부가 베어링을 통해 회동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 제 2 암(29)의 선단부에는 본 발명의 일실시형태의 유지 핑거(21)가 베어링을 통해 회동 가능하게 지지되어 있다. 제 1 암(26)(동체 프레임(27))은 내부가 중공의 상자형상의 하우징으로 되어 있고, 제 2 암(29)을 구동하는 모터(M3)와, 모터(M3)로부터의 구동력을 전달하는 풀리나 벨트라는 전달 기구가 배치되어 있다. 이에 따라 모터(M3)가 동작함으로써 제 2 암(29)은 수평면 내를 회동한다. 또한, 제 2 암(29)도 내부가 중공의 상자형상의 하우징으로 되어 있고, 내부에는 유지 핑거(21)를 구동하는 모터(M4)와, 모터(M4)로부터의 구동력을 전달하는 풀리나 벨트라는 전달 기구가 배치되어 있다. 이에 따라 모터(M4)가 동작함으로써 유지 핑거(21)는 수평면 내를 회동한다. 또한, 유지 핑거(21)를 구동하는 모터(M4)와, 모터(M4)의 구동력을 전달하는 풀리나 벨트라는 전달 기구를 포함시킨 구성을 여기에서는 핑거 구동 기구라고 칭하는 것으로 한다.
상기 구성에 의해 제 1 암(26)과 제 2 암(29)이 서로 연동해서 반대 방향으로 회동함으로써 암체(22)는 굴신 동작하는 것이 되고, 암체(22)의 선단에 배치되어 있는 유지 핑거(21)는 진퇴 이동한다. 이 제 1 암(26)을 구동하는 모터(M2)와, 제 2 암(29)을 구동하는 모터(M3)와, 각 모터의 구동력을 전달하는 풀리나 벨트라는 전달 기구를 포함시킨 구성을 여기에서는 암체 구동 기구라고 칭하는 것으로 한다. 또한, 유지 핑거(21)는 M4의 동작에 의해 제 2 암(29)의 회동에 연동해서 제 2 암(29)의 회동 방향과는 반대의 방향으로 회동함으로써 소정의 방향에 대향하는 자세를 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 이들 상자형상의 하우징의 각 개구부는 덮개에 의해 밀폐되어 있고, 풀리나 벨트의 동작에 의해 발생한 진애가 외부로 비산하지 않는 구조로 되어 있다.
동체부(25)의 측면에 부착되어 있는 동체 커버(28)의 내측에는 소정의 간극을 두고 기대(24)에 배치된 구동부나 전자 부품을 덮는 기대 커버(23)가 부착되어 있다. 동체 커버(28)는 동체부(25)가 가장 높은 위치까지 상승한 상태이어도 하단이 기대 커버(23)의 상단보다 하방에 위치하도록 형성되어 있어 동체부(25)나 기대(24)에 배치되는 모터(M1)나 벨트, 풀리라는 전달 기구로부터 발생하는 진애가 대기 반송 로봇(7)의 외부로 비산하는 것을 방지하고 있다. 또한, 본 실시형태의 반송 로봇(7)에는 도시하지 않은 불활성 가스 공급원으로부터 부설되는 배관을 접속하는 조인트(69)와, 조인트(69)로부터 유지 핑거(21)로 불활성 가스를 공급하는 배관 부재(51)가 배치되어 있다. 또한, 배관 부재(51)의 도중에는 불활성 가스에 포함되는 진애나 불순물을 제거하는 필터(70)가 구비되어 있다.
또한, 필터(70) 이외에도 불활성 가스의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 기기나 불활성 가스를 제전하는 이오나이저를 구비할 수도 있다. 또한, 본 실시형태의 반송 로봇(7)은 호스트 PC와의 사이에서 신호를 송수신하고, 미리 교시되어 기억하고 있는 위치 데이터와 스피드 데이터에 준하여 각 구동부의 동작을 제어하는 제어부(30)와 접속되어 있다. 도 3, 도 4를 참조한다. 제어부(30)는 구동부의 동작 제어에 추가하여 불활성 가스의 공급과 차단을 스위칭하는 전자 밸브(59)의 제어나 온도 조절 기기, 이오나이저의 제어 등 반송 로봇(7)에 구비되는 전장 부품 전반으로부터 송신되는 신호를 수신하고, 적절한 상태로 유지하는 제어도 행하고 있다. 또한, 본 실시형태의 반송 로봇(7)이 구비하는 필터(70)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 불활성 가스 중에 포함되는 0.01㎛의 진애의 99% 이상을 여과할 수 있는 것이다. 또한, 필터(70)는 반송 로봇(7)의 본체에 한정되지 않고, 리스트 블록(56) 내에 배치하는 것도 가능하다.
이어서, 밀폐 가능한 용기의 일례인 FOUP(2)에 대해서 도 6을 참조해서 설명한다. 도 6은 FOUP(2)를 나타내는 사시도이다. FOUP(2)는 내부를 고청정한 분위기로 유지함으로써 피수납물인 반도체 웨이퍼(W)를 저청정한 외부 분위기로부터 격리하고, 클린룸 내에 배치되는 각 처리 시스템(1) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)의 반송을 행하기 위한 밀폐 가능한 용기이다. FOUP(2)는 내부에 반도체 웨이퍼(W)를 수납하는 상자형상의 용기인 캐리어(31)와, 캐리어(31)에 형성되어 있는 개방면을 기밀하게 폐쇄하는 덮개(32)로 구성되어 있다. 또한, 캐리어(31)의 내측의 벽에는 반도체 웨이퍼(W)를 수평인 상태로 재치하기 위한 선반판(33)이 연직 방향으로 소정의 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 반도체 웨이퍼(W)는 각 선반판(33) 상에 피처리면을 위를 향한 상태로 재치된다. 덮개(32)에는 록 기구가 구비되어 있어 캐리어(31)의 개구부 둘레 가장자리에 형성된 결합을 위한 구멍(34)에 대하여 록 부재(35)를 출몰 이동시킴으로써 덮개(32)와 캐리어(31)의 결합과 해제를 행할 수 있다. 또한, 록 기구는 덮개(32) 부재에 구비되는 래치키(36)와 연결되어 있어 래치키(36)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전시킴으로써 록 부재(35)를 출몰 이동시킬 수 있다. 이에 따라 래치키(36)를 소정의 방향으로 회전시킴으로써 캐리어(31)와 덮개(32)를 록 상태와 언록 상태로 스위칭할 수 있다. 이 래치키(36)의 회전은 수동 또는 나중에 설명하는 로드 포트(5)의 덮개 개폐 기구(43)에 의해 행해진다.
덮개(32)의 캐리어(31)에 대향하는 면에는 캐리어(31) 내에 수납된 반도체 웨이퍼(W)의 가장자리부를 수평 방향으로 압박함으로써 FOUP(2)의 반송 중에 반도체 웨이퍼(W)의 움직임을 규제하는 리테이너(37)라고 불리는 부재가 구비되어 있다. 또한, 캐리어(31)의 바닥면에는 FOUP(2) 내부에 분위기를 흡인하는 흡기 포트(38)와, FOUP(2) 내부에 불활성 가스를 공급하는 공급 포트(39)가 구비되어 있다. 흡기 포트(38)와 공급 포트(39)는 로드 포트(5)에 구비되어 있는 흡기 노즐(38')과 공급 노즐(39')에 각각 접속됨으로써 FOUP(2) 내부의 분위기를 불활성 가스 분위기로 치환하는 것이 가능한 구성으로 되어 있다.
이어서, 본 실시형태의 EFEM(4)이 구비하는 공지의 로드 포트(5)와 치환 기능을 구비하는 로드 포트(5')에 대해서 설명한다. 도 7은 치환 기능이 부착된 로드 포트(5')의 일례를 나타내는 단면도이다. 로드 포트(5)는 미니 인바이런먼트 공간(6)을 형성하는 프레임(15)에 고정되어 있으며, 상기 공정으로부터 운반되어 온 FOUP(2)를 재치하고, FOUP(2) 내부를 폐쇄하는 덮개(32)를 캐리어(31)로부터 분리하기 위한 장치이다. 로드 포트(5)는 위치 결정 기구에 의해 FOUP(2)를 소정의 위치에 재치하는 스테이지(41)와, FOUP(2)의 덮개(32)와 일체화하는 FIMS 도어(42)와, FIMS 도어(42)에 형성되어 덮개(32)에 구비되는 래치키(36)를 회전시키는 덮개 개폐 기구(43)가 구비되어 있다. 또한, 스테이지(41)와 FIMS 도어(42)에는 각각 도시하지 않은 구동 기구가 구비되어 있어 스테이지(41)와 FIMS 도어(42)를 소정의 방향으로 이동시킬 수 있다.
FOUP(2)가 스테이지(41) 상에 운반되어 오면 로드 포트(5)는 스테이지(41)를 FIMS 도어(42)를 향해 전진시켜서 덮개(32)를 FIMS 도어(42)에 접촉시킨다. 이어서, 로드 포트(5)는 덮개 개폐 기구(43)를 동작시켜서 덮개(32)에 구비되는 래치키(36)를 록 부재(35)가 언록 상태로 될 때까지 회전시킨 후 스테이지(41) 또는 FIMS 도어(42)를 이동시켜서 덮개(32)와 캐리어(31)를 분리시킨다. 그 후 로드 포트(5)는 반송 로봇(7)의 웨이퍼 액세스 동작에 간섭하지 않는 위치까지 덮개(32)와 일체화한 FIMS 도어(42)를 하강시켜서 캐리어(31)를 재치한 스테이지(41)를 반송 로봇(7)이 반도체 웨이퍼(W)에 액세스 가능한 위치까지 전진 이동시킨다. 또한, 처리가 완료된 반도체 웨이퍼(W)의 캐리어(31)로의 반송이 종료되면 로드 포트(5)는 스테이지(41)와 FIMS 도어(42)를 동작시켜서 캐리어(31)의 개구부를 덮개(32)로 기밀하게 폐쇄한다.
이어서, 상술한 일반적인 로드 포트(5)의 기능에 추가하여 FOUP(2) 내부에 불활성 가스를 공급함으로써 FOUP(2) 내부를 불활성 가스 분위기로 치환하는 기능을 구비하는 로드 포트(5')에 대해서 설명한다. 본 실시형태의 EFEM(4)은 이 치환 기능이 부착된 로드 포트(5')를 적어도 1개 구비하고 있다. 본 실시형태가 구비하는 치환 기능이 부착된 로드 포트(5')는 일반적인 로드 포트(5)가 구비하는 구성에 추가하여 흡기 노즐(38')과 공급 노즐(39')을 구비하고 있다. 흡기 노즐(38')은 도시하지 않은 흡인 펌프와 접속되어 있어 FOUP(2)의 흡기 포트(38)를 통해 FOUP(2)의 내부 분위기를 흡인하는 것이다. 또한, 공급 노즐(39')은 도시하지 않은 불활성 가스원과 접속되어 있어 FOUP(2)의 공급 포트(39)를 통해 FOUP(2) 내부에 불활성 가스를 충만시키는 것이다. 또한, 스테이지(41) 내에는 흡기 노즐(38')과 공급 노즐(39')을 각각 승강 이동시키는 승강 수단이 구비되어 있어 분위기 치환이 필요할 때에는 흡기 노즐(38')과 공급 노즐(39')을 상승 이동시켜서 각 포트(38, 39)에 접속시켜서 분위기 치환이 불필요할 때에는 흡기 노즐(38')과 공급 노즐(39')을 하강 이동시키는 구성으로 되어 있다.
또한, 흡기 노즐(38'), 공급 노즐(39')을 구비하는 이외에 FOUP(2)의 개비 후에 캐리어(31)의 개방면에 대향하는 위치까지 상승 이동하고, 캐리어(31) 내부에 불활성 가스를 충만시키는 퍼지 플레이트를 구비하는 것도 있다. 이 퍼지 플레이트는 캐리어의 개방면에 대향하는 위치에 분출구가 형성되어 있는 상자형상의 부재이며, 도시하지 않은 불활성 가스 공급원과 접속되어 있다. 또한, 도시하지 않은 승강 기구에 지지되어 있어 반송 로봇(7)이 캐리어(31)에 액세스하고 있지 않을 때에 상승 이동해서 캐리어(31) 내에 불활성 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 또한, 반송 로봇(7)이 캐리어(31) 내에 액세스할 때에는 불활성 가스의 공급을 정지하고, 반송 로봇(7)의 동작에 간섭하지 않는 위치까지 하강 이동하도록 구성되어 있다. 처리가 끝난 반도체 웨이퍼(W)가 수납되어 있는 FOUP(2)의 내부 분위기를 이들의 치환 기능이 부착된 로드 포트(5')에 의해 불활성 가스 분위기로 함으로써 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면의 자연 산화를 방지할 수 있다. 또한, 치환 기능이 부착된 로드 포트(5')의 다른 실시형태로서, 예를 들면 캐리어(31)의 개구부 부근에 불활성 가스를 분사하는 노즐을 배치하는 것 등이 존재하지만, 본 발명의 EFEM(4)에 탑재되는 치환 기능이 부착된 로드 포트(5')는 상술한 실시형태에 한정되는 일은 없고, FOUP(2) 내부의 분위기를 불활성 가스 분위기로 치환할 수 있는 것이면 어떠한 형태의 것이어도 좋다.
이어서, 본 발명의 일실시형태인 유지 핑거(21)에 대해서 설명한다. 도 8은 유지 핑거(21)를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 9(a)는 상면으로부터 본 도면이며, 도 9(b)는 단면도이다. 본 실시형태의 유지 핑거(21)는 박판형상 기판(W)을 유지한 상태로 박판형상 기판(W)의 피처리면을 향해서 불활성 가스를 분출시키고, 그것에 의해 박판형상 기판(W)의 피처리면에 자연 산화막이 발생하는 것을 방지하는 것이다. 유지 핑거(21)로부터 분출한 불활성 가스는 유지 핑거(21)와 박판형상 기판(W)으로 형성되는 공간(40) 내에 충만하고, 이 공간에 잔류하고 있는 대기와 함께 공간(40) 외로 유출되어 간다. 그리고 불활성 가스를 계속해서 공급함으로써 공간(40) 내에 잔류하고 있었던 대기와 반응 가스 성분은 모두 공간(40)의 외부로 유출되고, 공간(40) 내는 불활성 가스 분위기로 치환된다. 또한, 공간(40) 내에 분출된 불활성 가스는 순차 유지 핑거(21)와 박판형상 기판(W) 사이의 간극으로부터 공간 외부로 유출되는 것이 되고, 이 외부로 유출되는 불활성 가스의 외측 방향의 흐름이 실링의 역할을 하므로 박판형상 기판(W)의 상측의 면인 피처리면에 대기가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 박판형상 기판(W)의 피처리면에 자연 산화막이 생성되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태의 유지 핑거(21)는 박판형상 기판 반송 로봇(7)의 암체(22)의 선단 부분에 부착되어 사용된다. 본 실시형태의 유지 핑거(21)는 내부에 불활성 가스를 유통시키기 위한 유로(46)가 형성된 핑거 본체(47)와, 유로(46)와 연통하고, 핑거 본체(47)의 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면에 대향하는 면에 형성되어 불활성 가스를 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면에 분출하기 위한 분출구(48)와, 핑거 본체(47)의 분출구(48)가 형성되는 면에 배치되어 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와 접촉하는 접촉 부재(49)와, 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 진퇴 동작함으로써 핑거 본체(47)의 하방에 있어서 반도체 웨이퍼(W)를 파지 또는 해방하는 클램프 기구(50)와, 도시하지 않은 불활성 가스 공급원과 유로(46)를 연통시키는 배관 부재(51)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태의 유지 핑거(21)의 유지 대상인 박판형상 기판은 반도체 웨이퍼(W)이지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태의 핑거 본체(47)는 불활성 가스의 유로(46)가 형성되어 있는 상부재(47a)와 불활성 가스를 분출시키기 위한 복수의 관통 구멍(48)이 형성되어 있는 하부재(47b)의 2개의 부재로 구성된다. 하부재(47b)에 형성되어 있는 관통 구멍(48)의 위치는 상부재(47a)와 하부재(47b)를 접합했을 때에 유로(46)와 연통하는 위치에 배치되어 있다. 이에 따라 유로(46) 내에 공급된 불활성 가스는 관통 구멍(48)으로부터 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면을 향해서 분출한다. 또한, 상부재(47a)에는 유로(46)와 연통하는 위치에 조인트 부재(52)가 부착되어 있어 불활성 가스를 유통시키는 배관 부재(51)가 전자 밸브(59)를 경유해서 조인트 부재(52)에 접속된다. 또한, 본 실시형태의 핑거 본체(47)의 재질은 양극 산화 처리된 알루미늄을 사용하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 세라믹이나 카본, 엔지니어링 플라스틱 등이라는 재료를 사용하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태의 핑거 본체(47)는 유지 대상인 반도체 웨이퍼(W)의 직경과 대략 동일한 원반상으로 형성되어 있는 퍼지부(53)와, 원반상의 퍼지부(53)로부터 좌우 대칭으로 돌출해서 형성되어 있는 록킹부(54)와, 록킹부(54)와는 반대의 위치에 배치되어 리스트 블록(56)에 고정되는 기부(55)로 구성된다. 퍼지부(53)에는 유지하고 있는 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면에 불활성 가스를 블로잉하기 위한 분출구(48)가 소정의 위치에 복수 배치되어 있다. 본 실시형태의 퍼지부(53)는 피유지 기판인 반도체 웨이퍼(W)와 대략 동일 직경으로 형성되어 있다. 이것은 FFU(8)로부터의 다운 플로우를 차단하면서 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면 전체에 불활성 가스를 공급할 수 있고, 또한 FOUP(2)에 삽입할 때에 FOUP(2)의 벽면 등에 충돌하지 않도록 하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 본 발명의 유지 핑거(21)는 상기 형상에 한정되는 것은 아니고, FOUP(2)에 충돌하지 않는 것이면 피유지 기판의 직경보다 작게 형성하거나 크게 형성하거나 하는 것도 가능하다. 또한, 원반상에 한정되지 않고, 정방형이나 장방형, 육각형이라는 다각형으로 하는 것도 충분히 가능하다.
록킹부(54)는 핑거 본체(47)의 선단부에 형성되어 있어 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와 접촉하는 접촉 부재(49)가 고정되어 있다. 또한, 본 실시형태의 록킹부(54)는 상면으로부터 보았을 때 핑거 본체(47)의 수평면 내에 연장하는 중심선(C)에 관해서 대칭의 위치가 되도록 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태의 록킹부(54)에 고정되는 접촉 부재(49)는 핑거 본체(47)의 반도체 웨이퍼(W)가 유지되는 면, 즉 퍼지부(53)의 분출구(48)가 형성되는 면과 동일한 면에 고정된다. 또한, 본 실시형태의 접촉 부재(49)는 대략 원기둥형상을 하고 있어 반도체 웨이퍼(W)를 접촉하는 부분에는 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와 결합하도록 V자형상의 노치부(49a)가 형성되어 있다. 또한, 록킹부(54)와 접촉 부재(49)는 FOUP(2) 내에 수납되어 있는 피유지 기판을 유지해서 이송하기 위해 FOUP(2) 내에 형성되어 있는 좌우 한 쌍의 선반판(33)의 수평면 내에 있어서의 이간 치수보다 작은 치수가 되도록 배치되어 있다. 또한, 공지의 FOUP(2)에서는 내부의 소정의 위치에 반도체 웨이퍼(W)가 재치되었을 경우 반도체 웨이퍼(W)와 FOUP(2) 후방의 벽면(2a) 사이에는 반도체 웨이퍼(W)를 보관하기 위한 공간(45)이 형성되어 있다. 본 실시형태의 록킹부(54)와 접촉 부재(49)는 FOUP(2)에 대하여 반도체 웨이퍼(W)를 이송할 경우 이 공간(45)까지 이동한다. 도 11을 참조한다.
상기 구성으로 함으로써 핑거 본체(47)는 FOUP(2) 등에 접촉하는 일 없이 선반판(33)에 재치되어 있는 반도체 웨이퍼(W)를 FOUP(2) 외부로 이송하는 것 및 유지한 반도체 웨이퍼(W)를 FOUP(2) 내부의 소정의 선반판(33) 상에 재치할 수 있다. 핑거 본체(47)가 FOUP(2) 내부에 수납되는 반도체 웨이퍼(W)에 액세스하는 동작의 상세에 대해서는 후술한다. 또한, 접촉 부재(49)의 재료는 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와 접촉하는 부재이므로 접촉할 때에 미소한 진애의 발생이 적은 PEEK(폴리에테르에테르케톤)재나 초고분자 폴리에틸렌, 내마모성 폴리에스테르라는 내마모성이 높은 경질 합성 수지재가 사용되는 것이 바람직하다. 기부(55)는 핑거 본체(47)의 기단 부분이며, 나사나 접착제라는 공지의 기술로 리스트 블록(56)에 고정되어 있다. 또한, 기부(55)에는 핑거 본체(47)에 형성되어 있는 유로(46)와 리스트 블록(56) 내까지 부설되어 있는 배관 부재(51)를 접속하는 조인트 부재(52)가 부착되어 있다. 또한, 기부(55)에는 반도체 웨이퍼(W)에 대해서 진퇴 이동함으로써 반도체 웨이퍼(W)의 파지와 해방을 행하는 클램프 부재(57)가 배치되어 있다.
또한, 본 실시형태의 핑거 본체(47)의 높이 치수는 FOUP(2) 내부에 배치되어 있는 선반판(33)의 상하 방향의 피치보다 작아지도록 구성되어 있다. 또한, FOUP(2)의 선반판(33)의 상하 방향의 피치는 반도체 제조 장치·재료 분야의 국제 규격인 SEMI(Semiconducor Equipment and Materials International) 규격에 의해 규정되어 있어 직경 300㎜의 반도체 웨이퍼(W)를 수납하는 FOUP(2)의 경우에서 10㎜이다. 이것에 동일하게 SEMI로 규정되는 선반판(33)의 두께 약 1㎜와 반도체 웨이퍼(W)의 두께 약 0.8㎜를 감산하면 본 실시형태의 핑거 본체(47)가 통과 가능한 상하 방향의 치수는 약 8㎜로 상정된다. 이것을 근거로 해서 본 실시형태의 핑거 본체(47)의 최대 두께 치수는 두께 3㎜의 핑거 본체(47)와 높이 4.5㎜의 접촉부의 합계 7.5㎜로 구성되어 있으므로 핑거 본체(47)는 선반판(33) 상에 수납된 반도체 웨이퍼(W)의 간극을 통과할 수 있다.
클램프 부재(57)는 리스트 블록(56) 내에 배치되는 클램프 기구(50)의 일부이며, 클램프 기구(50)의 동작에 의해 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 진퇴 이동시켜진다. 본 실시형태의 클램프 부재(57)는 클램프 기구(50)에 구비되는 푸시 로드(58)의 두 갈래로 분기된 단부 각각에 부착되어 있고, 각각 대략 원기둥형상을 하고 있다. 또한, 클램프 부재(57)의 반도체 웨이퍼(W)와 접촉하는 부분에는 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와 결합하도록 V자형상의 노치부(57a)가 형성되어 있다. 또한, 클램프 부재(57)의 재료는 접촉 부재(49)와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와 접촉하는 부재이므로 접촉할 때에 미소한 진애의 발생이 적은 PEEK(폴리에테르에테르케톤)재나 초고분자 폴리에틸렌, 내마모성 폴리에스테르라는 내마모성이 높은 경질 합성 수지재가 사용되는 것이 바람직하다.
이어서, 본 실시형태의 리스트 블록(56)에 대해서 설명한다. 리스트 블록(56)은 핑거 본체(47)를 지지하는 부재이며, 본 실시형태의 핑거 본체(47)는 리스트 블록(56)에 나사에 의해 고정되어 있다. 본 실시형태의 리스트 블록(56)은 알루미늄제의 상자형상의 부재이며, 기단부가 반송 로봇(7)의 암체(22) 선단에 연결되어 있다. 리스트 블록(56)의 내부에는 핑거 본체(47)로의 불활성 가스의 공급과 폐쇄를 제어하는 전자 밸브(59)와, 클램프 부재(57)를 진퇴 이동시키는 클램프 기구(50)와, 암체(22) 선단부에 배치되는 풀리에 대하여 리스트 블록(56)을 고정하는 고정 부재(60)를 구비하고 있다. 본 실시형태가 구비하는 전자 밸브(59)는 공지의 전자 밸브이며, 불활성 가스의 공급을 위한 배관 부재(51)의 도중에 부착되어 있어 반송 로봇(7) 내에 구비되어 있는 제어부(30)로부터 송신되는 전기 신호에 의해 전자 밸브(59)의 내부에 형성된 불활성 가스의 유통로를 차단하거나 개방하거나 하는 것이다. 또한, 본 실시형태의 반송 로봇(7)에서는 전자 밸브(59)를 리스트 블록(56) 내에 구비하도록 되어 있지만 이것에 한정되지 않고, 반송 로봇(7)의 본체 내부나 암체(22) 내부에 구비하도록 해도 좋다.
본 실시형태의 클램프 기구(50)는 공급 포트(65a, 65b)에 압축 공기를 공급함으로써 피스톤 로드(63)를 왕복 이동시키는 에어실린더(65)와, 에어실린더(65)의 동작에 의해 이동 가능한 이동 부재(62)와, 기단부를 이동 부재(62)에 고정되어 선단부에 클램프 부재(57)를 구비하는 푸시 로드(58)를 구비하고 있다. 본 실시형태가 구비하는 이동 부재(62)는 피스톤 로드(63)와 푸시 로드(58)를 연결하는 부재이며, 알루미늄제의 대략 직육면체형상을 하고 있다. 또한, 이동 부재(62)의 일단은 피스톤 로드(63)의 선단에 고정되어 있고, 다른 일단에는 푸시 로드(58)의 기단이 고정되어 있다. 또한, 본 실시형태가 구비하는 에어실린더(65)는 중심선(C)에 대하여 평행해지도록 배치되어 있고, 푸시 로드(58)는 중심선(C)에 대하여 평행하게 배치되며, 또한 리스트 블록(56)에 형성된 구멍(64)을 관통하도록 배치되어 있다. 상기 구성에 의해 에어실린더(65)에 압축 공기가 공급됨으로써 피스톤 로드(63)가 중심선(C)에 대하여 평행하게 왕복 이동하게 되고, 이동 부재(62)에 의해 피스톤 로드(63)에 연결되어 있는 푸시 로드(58)도 중심선(C)에 대하여 평행하게 왕복 이동한다. 또한, 푸시 로드(58)의 선단부에 구비되어 있는 클램프 부재(57)는 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 진퇴 이동한다.
에어실린더(65)의 각 공급 포트(65a, 65b)에는 압축 공기를 공급하기 위한 배관(73a, 73b)의 선단이 각각 접속되어 있다. 배관(73a, 73b)의 기단은 반송 로봇(7)의 동체부(25) 내에 구비된 도시하지 않은 전자 밸브에 각각 접속되어 있다. 전자 밸브는 제어부(30)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(30)의 지령에 의해 공급원으로부터 공급되는 압축 공기를 에어실린더(65)에 공급 또는 차단한다.
상기 구성에 의해 제어부(30)의 지령에 따라 한쪽의 전자 밸브가 동작함으로써 한쪽의 공급 포트(65a)에 압축 공기의 공급이 개시되면 에어실린더(65)가 작동해서 피스톤 로드(63)를 반도체 웨이퍼(W)를 향해서 전진시킨다. 이 피스톤 로드(63)의 전진 이동이 이동 부재(62)와 푸시 로드(58)를 통해 클램프 부재(57)로 전달되어 클램프 부재(57)가 반도체 웨이퍼(W)를 클램핑한다. 또한, 제어부(30)가 다른 한쪽의 전자 밸브를 동작시킴으로써 다른 한쪽의 공급 포트(65b)에 압축 공기가 공급되고, 에어실린더(65)는 피스톤 로드(63)를 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 후퇴시킨다. 이것에 의해 클램프 부재(57)의 클램프 동작은 해제된다.
또한, 본 실시형태의 리스트 블록(56)에는 클램프 기구(50)의 클램프 동작을 검출하기 위한 2개의 투과광식 센서(66)가 구비되어 있다. 이것은 이동 부재(62)에 고정되어 있는 센서 도그(67)가 이 투과광식 센서(66) 중 어느 하나의 광축을 차광함으로써 제어부(30)는 클램프 기구(50)가 반도체 웨이퍼(W)를 파지하는 위치에 있는지, 파지를 해방하는 위치에 있는지를 검지할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 에어실린더(65)를 구비하는 클램프 기구(50) 대신에 공지의 모터나 스프링 등의 가압 부재를 구동원으로 한 실시형태로 하는 것도 가능하다.
이어서, 본 실시형태의 유지 핑거(21)를 구비하는 반송 로봇(7)이 처리를 종료한 반도체 웨이퍼(W')를 처리 장치(3)로부터 FOUP(2)까지 반송하는 동작에 대해서 설명한다. 또한, 반송 로봇(7)과 진공 반송 로봇(10)의 각 동작 위치는 작업자에 의해 미리 교시되어 있다. 처리 장치(3) 내에서의 처리가 종료된 반도체 웨이퍼(W')는 진공 반송 로봇(10)에 의해 로드 록실(12)까지 반송된다. 로드 록실(12)은 처리가 완료된 반도체 웨이퍼(W')가 반송되면 내부에 불활성 가스를 충만시켜서 진공 상태로부터 대기압과 대략 동일한 압력 상태로 한 후 게이트 밸브(14)를 열어 반송 로봇(7)이 반도체 웨이퍼(W')에 액세스할 수 있는 상태로 한다. 그 후 대기 반송 로봇(7)이 각 구동 기구를 동작시켜서 유지 핑거(21)를 로드 록실(12) 내에 배치된 반도체 웨이퍼(W')의 상방 위치까지 이동시킨다. 이어서, 대기 반송 로봇(7)은 승강 기구를 동작시켜서 반도체 웨이퍼(W')가 파지 가능한 위치까지 유지 핑거(21)를 하강 이동시킨다. 유지 핑거(21)가 반도체 웨이퍼(W')를 파지 가능한 위치까지 하강 이동시키면 반송 로봇(7)은 클램프 기구(50)를 동작시켜서 접촉 부재(49)와 클램프 부재(57)에 의해 반도체 웨이퍼(W')를 파지한다.
투과광식 센서(66)에 의해 반도체 웨이퍼(W')가 정상으로 파지된 것이 검출되면 반송 로봇(7)은 전자 밸브(59)를 작동시켜서 유지 핑거(21)의 퍼지부(53)로부터 반도체 웨이퍼(W')의 피처리면을 향해서 불활성 가스를 분출시킨다. 이어서, 반송 로봇(7)은 각 구동 기구를 동작시켜서 로드 포트(5) 상에 재치되어 있는 FOUP(2)의 소정의 빈 슬롯에 대향하는 위치까지 미니 인바이런먼트 공간(6) 내에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송한다. 또한, 반도체 웨이퍼(W)를 반송하고 있는 동안도 유지 핑거(21)는 반도체 웨이퍼(W)를 향해서 불활성 가스를 계속해서 분출시키고 있다. 또한, 미니 인바이런먼트 공간(6) 내는 상부에 배치된 FFU로부터 청정 공기의 다운 플로우가 공급되어 있지만, 이 청정한 다운 플로우는 퍼지부(53)로부터 분출하고 있는 불활성 가스의 흐름에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 처리면까지 도달할 수는 없다. 이에 따라 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면에 자연 산화막이 생성되는 것은 없어진다.
이어서, 반송 로봇(7)은 암체(22)를 신장 동작시켜서 목적의 선반판(33')의 상방으로서, 미리 교시된 위치까지 유지 핑거(21)를 이동시킨다. 도 10(a)를 참조한다. 목적의 선반판(33')의 상방까지 유지 핑거(21)를 전진 이동시키면 반송 로봇(7)은 승강 기구를 동작시켜서 유지하고 있는 반도체 웨이퍼(W')의 바닥면이 목적의 선반판(33')의 상면에 접촉할 때까지 유지 핑거(21)를 하강 이동시킨다. 도 10(b)를 참조한다. 유지 핑거(21)의 하강 이동이 종료하면 반송 로봇(7)은 전자 밸브(59)를 작동시켜서 불활성 가스의 분출을 정지시킨다. 또한, 클램프 기구(50)를 동작시켜서 클램프 부재(57)를 후퇴 이동, 즉 반도체 웨이퍼(W')의 파지를 해제하는 방향으로 이동시킨다.
이어서, 반송 로봇(7)은 상승 시의 접촉 부재(49)의 V자형상의 노치부(49a)와 재치된 반도체 웨이퍼(W')의 둘레 가장자리부와 접촉을 피하기 위해서 암체(22)를 동작시켜서 유지 핑거(21)를 미소 전진 이동시킨다. 그 후 반송 로봇(7)은 승강 기구를 동작시켜서 재치한 반도체 웨이퍼(W')에 접촉하지 않는 위치까지 유지 핑거(21)를 상승 이동시킨다. 도 10(c)를 참조한다. 그리고 반송 로봇(7)은 각 구동 기구를 동작시켜서 다음 반송 동작으로 이행하거나 또는 유지 핑거(21)를 소정의 대기 위치까지 이동시킨다. 이상이 본 실시형태의 유지 핑거(21)를 구비하는 반송 로봇(7)이 반도체 웨이퍼(W')를 처리 장치(3)로부터 FOUP(2)로 반송하는 동작이다. 또한, 상기 동작에 한정되지 않고, 본 실시형태의 유지 핑거(21)를 구비하는 반송 로봇(7)은 반도체 웨이퍼(W)를 FOUP(2)로부터 처리 장치(3)로 반송하는 것도 충분히 가능하다.
상술한 바와 같이 반도체 웨이퍼(W')의 반송 중은 항상 유지 핑거(21)로부터 불활성 가스가 반도체 웨이퍼(W')의 피처리면을 향해서 분출되어 있으므로 반도체 웨이퍼(W')의 피처리면은 대기에 접촉하는 것이 없어져서 자연 산화막이 생성되는 경우는 없다. 특히, 유지 핑거(21)의 퍼지부(53)의 크기를 피반송 기판과 동일하거나 또는 피반송 기판보다 크게 해두면 피반송 기판이 대기에 접촉할 가능성을 보다 작게 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 처리가 완료된 반도체 웨이퍼(W')를 유지 핑거(21)에 의해 유지한 후에 불활성 가스를 분출시키고 있지만 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 유지 핑거(21)가 처리가 완료된 반도체 웨이퍼(W')의 상방까지 이동한 시점에서 불활성 가스를 분출시키는 것도 가능하다. 또한, 반송처인 FOUP(2)의 내부 공간을 치환 기능이 부착된 로드 포트(5')에서 미리 불활성 가스 분위기로 치환해 두면 반송되는 피반송 기판이 FOUP(2) 내부에서 대기에 접촉하는 것을 없앨 수 있다.
또한, 종래의 유지 핑거에서 피반송 기판을 유지할 경우 반송 중의 진동에 의해 피반송 기판이 휘고, 피반송 기판과 유지 핑거(21)가 접촉하여 피반송 기판의 표면이 손상되어 버리는 트러블이 발생하는 경우가 있다. 그러나 본 발명의 유지 핑거(21)이면 피반송 기판을 향해서 분출되는 불활성 가스의 분출력에 의해 피반송 기판을 유지 핑거로부터 멀어지는 방향으로 바이어싱하고 있으므로 접촉에 의해 기판 표면이 손상한다는 트러블을 저감시킬 수 있다. 또한, 분출되는 불활성 가스의 층이 완충재의 역할을 하므로 피반송 기판과 유지 핑거(21)의 간극을 종래의 유지 핑거보다 작게 할 수 있으므로 종래의 유지 핑거보다 상하 방향의 치수를 작게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 유지 핑거(21)에 공급되는 불활성 가스의 유량은 반도체 웨이퍼(W)의 표면을 분위기 치환할 수 있는 유량일 필요가 있다. 그러나 불활성 가스의 공급 유량이 지나치게 많으면 유지 핑거(21)가 FOUP(2) 내에 진입했을 때에 FOUP(2)의 내부에 잔류하고 있는 진애를 불활성 가스의 기류에서 감아 올려버리고, 이 감아 올려진 진애가 반도체 웨이퍼(W)에 부착되어버린다는 트러블이 발생한다. 그래서 본 발명의 유지 핑거(21)에서는 불활성 가스의 유량을 매분 10~20ℓ 정도로 설정해 두는 것이 바람직하다. 또한, 유량의 조정은 리스트 블록(56) 내에 구비되는 도시하지 않은 유량 조정 밸브로 조정된다. 또한, 반송 동작 중에 공급원으로부터의 불활성 가스의 공급이 정지하는 트러블에 대처하기 위해서 불활성 가스의 축압기를 구비하는 것으로 해도 좋다. 또한, 축압기는 긴급 사태 대응용의 것이며, 반송 로봇(7)이 반송 중의 반도체 웨이퍼(W)를 소정의 위치로 반송하여 끝날 때까지 불활성 가스를 공급할 수 있는 용량을 갖는 것이면 좋다.
상기와 같이 본 발명의 제 1 실시형태인 유지 핑거(21)에서는 불활성 가스를 분출시키는 분출구(48)는 평판형상의 퍼지부(53)에 형성되어 있다. 이것에 추가하여 평판형상의 퍼지부(53)의 주위에 퍼지부(53)의 주위에 불활성 가스의 횡 방향으로의 유출을 방지하는 실드 부재(68)를 설치하고, 불활성 가스를 피유지 기판의 하방으로 유출시키는 것도 가능하다. 도 12(a)는 제 2 실시형태의 유지 핑거(21a)를 나타내는 단면도이다. 본 실시형태의 유지 핑거(21a)의 피유지 기판은 반도체 웨이퍼(W)이며, 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면에 불활성 가스를 분출시키는 퍼지부(53)는 상면으로부터 볼 때 대략 원반상의 형상을 하고 있다. 이 원반상의 퍼지부(53)에 대략 원통형상의 실드 부재(68)를 부착함으로써 퍼지부(53)와 반도체 웨이퍼(W) 사이에 형성되는 공간(40')은 제 1 실시형태의 공간(40)보다 높은 양압으로 유지된다. 또한, 분출된 불활성 가스는 반도체 웨이퍼(W)와 실드 부재(68)의 간극으로부터 외부로 유출되는 것이 되고, 이 외부로 유출하는 불활성 가스가 유체 실링의 역할을 하므로 외부로부터의 대기가 반도체 웨이퍼(W)의 피처리면에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 실드 부재(68)의 하단은 유지되어 있는 반도체 웨이퍼(W)의 하측의 면보다 상방이 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이것은 실드 부재(68)가 반도체 웨이퍼(W)를 보관할 때에 선반판(33) 등의 반도체 웨이퍼(W)를 지지하고 있는 부재와 접촉하지 않도록 하기 위해서이다. 또한, 퍼지부(53)의 주위에 실드 부재(68)를 설치할 경우 반도체 웨이퍼(W)를 보관할 때에 반도체 웨이퍼(W)와 실드 부재(68)의 접촉을 방지하기 위해서 퍼지부(53)와 실드 부재(68)의 수평면 내의 치수를 유지 대상이 되는 반도체 웨이퍼(W)보다 크게 해 두는 것이 바람직하다.
또한, 다른 실시형태로서 퍼지부(53)에 추가하여 접촉 부재(49')에 유로(46')와 분출구(48a)를 형성하고, 접촉 부재(49')로부터도 불활성 가스를 분출시키는 구성으로 해도 좋다. 접촉 부재(49')로부터도 불활성 가스를 분출시킴으로써 불활성 가스를 하측 방향의 기류뿐만 아니라 횡 방향의 기류로서도 분출시킬 수 있으므로 하측 방향의 기류에서는 제거하는 것이 어려운 패턴의 모서리에 잔류하고 있는 반응 가스를 효과적으로 제거할 수 있다. 도 12(b)를 참조한다.
또한, 다른 실시형태로서 도 13(a)에 개시되어 있는 바와 같이 퍼지부(53)에 형성되어 있는 분출구(48b)를 피유지 기판의 외측을 향해서 경사시켜서 형성해도 좋다. 분출구(48b)를 피유지 기판의 외측을 향해서 경사시켜서 형성함으로써 불활성 가스는 피유지 기판의 외측을 향해서 분출하므로 연직 방향으로 분출한 것에 비해 분출한 불활성 가스의 흐름이 스무드하게 외측을 향하게 된다. 이에 따라 피유지 기판의 표면에 잔류하고 있는 반응 가스를 이 불활성 가스의 흐름에 얹어 재빠르게 배출할 수 있다. 또한, 불활성 가스의 외측으로 향하는 흐름이 형성되므로 외부의 대기가 피유지 기판의 표면에 도달하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 다른 실시형태로서 불활성 가스의 진애를 제거하는 시트형상의 필터를 핑거 본체(47)의 상부재(47a)와 하부재(47b)에서 끼워넣어서 고정하는 구성으로 해도 좋다. 상기 구성으로 함으로써 불활성 가스에 포함되는 진애를 반도체 웨이퍼(W)를 향해서 분출되기 직전에 제거하는 것이 가능해진다. 특히, 시트형상의 필터(71)를 핑거 본체(47)에 설치함으로써 유로(46)나 불활성 가스의 공급 경로에 배치되는 배관 부재(51)나 전자 밸브(59)의 내부에서 발생하고 있었던 진애가 반도체 웨이퍼(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 도 13(b)를 참조한다. 또한, 시트형상의 필터(71)는 필터(70)와 마찬가지로 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 불활성 가스 중에 포함되는 0.01㎛의 진애의 99% 이상을 여과할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 다른 실시형태로서 핑거 본체(47)의 분출구(48)에 베르누이 효과를 이용한 노즐을 구비하여 베르누이·척으로 할 수도 있다. 베르누이·척이란 유체(본원에서는 불활성 가스나 공기)의 속도가 증가함에 따라서 그 유선상의 정압이 감소한다는 베르누이의 정리(원리)를 이용하는 것이며, 본 실시형태에서는 반도체 웨이퍼(W)와 핑거 본체(47) 사이에 공급하는 불가성 가스의 유속을 조정함으로써 반도체 웨이퍼(W)와 핑거 본체(47) 사이의 정압을 저하시켜서 대기압과의 차인 부압에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 핑거 본체(47)에 끌어 당기는 것이다. 본 실시형태의 핑거 본체(47)에 베르누이·척을 사용함으로써 유지 핑거(21)는 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 불활성 가스를 분출시킴으로써 공간(40)의 분위기 치환을 행하면서 비접촉 상태로 반도체 웨이퍼(W)를 유지할 수 있게 된다.
본 실시형태의 유지 핑거(21)는 베르누이 효과를 이용한 공지의 노즐을 핑거 본체(47)의 유로(46)에 대응하는 위치에 구비하고 있을 뿐만 아니라 본 실시형태의 유지 핑거(21)는 베르누이·척에 추가하여 반도체 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 클램프 기구(50)와 접촉 부재(49)를 구비하는 구성으로 하고 있다. 상기 구성에 의해 유지 핑거(21)는 이하와 같은 동작을 행할 수 있다. 우선, 유지 핑거(21)는 반도체 웨이퍼(W)를 클램프 기구(50)와 접촉 부재(49)에 의해 유지하고, 공지의 노즐로부터는 분위기 치환을 행하는 유량의 불활성 가스를 분출시킨다. 그리고 반도체 웨이퍼(W)를 소정의 위치에 재치할 때에 유지 핑거(21)는 분출구로부터 베르누이 효과를 발생시키는 데에 충분한 유량의 불활성 가스를 분출시킨다. 이어서, 유지 핑거(21)는 클램프 기구(50)를 동작시켜서 반도체 웨이퍼(W)의 기계적 유지를 해제하고, 베르누이·척만으로 반도체 웨이퍼(W)를 유지한다. 그 후 반송 로봇(7)이 동작함으로써 반도체 웨이퍼(W)는 소정의 위치에 재치된다. 상기 동작 순서로 함으로써 반송 로봇(7)은 반도체 웨이퍼(W)를 재치할 때에 반도체 웨이퍼(W)와 접촉 부재(49)의 접촉을 회피하는 동작을 행할 필요가 없어진다.
본 발명의 유지 핑거(21)는 반송 로봇(7)의 각 암체(22)의 선단부에 상하 방향으로 간격을 두고 각각이 개별적으로 동작 가능하게 부착할 수도 있다. 핑거를 상하 방향으로 2개 부착할 경우, 본 발명의 유지 핑거(21)를 2개 구비하는 것으로 해도 좋고, 한쪽을 본 발명의 유지 핑거(21)로 하고, 다른 한쪽을 불활성 가스에서의 치환 기능을 갖지 않는 공지의 핑거(72)를 구비하는 것으로 해도 좋다. 상하의 핑거를 모두 본 발명의 유지 핑거(21)로 하는 반송 로봇(7a)에서는 처리 전의 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 유지 핑거(21)와, 처리가 완료된 반도체 웨이퍼(W')를 반송하는 유지 핑거(21')는 구별해서 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 상측에 배치되어 있는 유지 핑거(21)에서 처리 전의 반도체 웨이퍼(W)를 FOUP(2)로부터 처리 장치(3)에 반송하고, 하측의 유지 핑거(21')에서 처리가 끝난 반도체 웨이퍼(W')를 처리 장치(3)로부터 FOUP(2)로 반송하는 것이 바람직하다. 이것은 처리 후의 반도체 웨이퍼(W')의 표면에 잔류하고 있는 반응 가스나 진애가 처리 전의 반도체 웨이퍼(W)에 부착되는 것을 방지하기 위해서이다.
마찬가지로 한쪽을 본 발명의 유지 핑거(21)로 하고, 다른 한쪽을 공지의 핑거(72)로 하는 반송 로봇(7b)에서는 처리 전의 반도체 웨이퍼(W)를 FOUP(2)로부터 처리 장치(3)로 반송할 때에는 치환 기능을 갖지 않는 공지의 핑거(72)을 사용하고, 처리가 완료된 반도체 웨이퍼(W')를 처리 장치(3)로부터 FOUP(2)로 반송할 때에는 본 발명의 유지 핑거(21)를 사용하여 반도체 웨이퍼(W)의 처리면에 불활성 가스를 분출시키면서 반송하는 것이 바람직하다. 상기 구성으로 함으로써 공지의 핑거(72)에 지지되는 처리 전의 반도체 웨이퍼(W)를 청정한 상태로 반송할 수 있다.
(산업상 이용가능성)
박판형상 기판을 피처리면측으로부터 유지하고, 피처리면을 향해서 불활성 가스를 분출시킴으로써 박판형상 기판의 반송 공간 전체를 분위기 치환하는 일 없이 피처리면을 국소적으로 분위기 치환한 상태로 반송할 수 있다.
1: 처리 시스템 2: FOUP
2a: 벽면 3: 처리 장치
4: EFEM 5: 로드 포트
5': 치환 기능이 부착된 로드 포트 6: 미니 인바이런먼트 공간
7, 7a, 7b: 반송 로봇 8: FFU
9: 반송실 10: 진공 반송 로봇
11: 처리실 12: 로드 록실
13: 슬릿 밸브 14: 게이트 밸브
15: 프레임 16: 벽 부재
17: 팬 18, 70: 필터
19: 브래킷 20: 플레이트
21, 21a, 21': 유지 핑거 22: 암체
23: 기대 커버 24: 기대
25: 동체부 26: 제 1 암
27: 동체 프레임 28: 동체 커버
29: 제 2 암 30: 제어부
31: 캐리어 32: 덮개
33, 33': 선반판 34, 64: 구멍
35: 록 부재 36: 래치키
37: 리테이너 38: 흡기 포트
38': 흡기 노즐 39, 65a, 65b: 공급 포트
39': 공급 노즐 40, 40', 45: 공간
41: 스테이지 42: FIMS 도어
43: 덮개 개폐 기구 46, 46': 유로
47: 핑거 본체 47a: 상부재
47b: 하부재 48: 분출구(관통 구멍)
48a, 48b: 분출구 49, 49': 접촉 부재
49a, 57a: 노치 50: 클램프 기구
51: 배관 부재 52: 조인트 부재
53: 퍼지부 54: 록킹부
55: 기부 56: 리스트 블록
57: 클램프 부재 58: 푸시 로드
59: 전자 밸브 60: 고정 부재
62: 이동 부재 63: 피스톤 로드
65: 에어실린더 66: 투과광식 센서
67: 센서 도그 68: 실드 부재
69: 조인트 71: 시트형상 필터
72: 치환 기능을 갖지 않은 공지의 핑거 73a, 73b: 배관
C: 중심선 M1, M2, M3, M4: 모터
W: 반도체 웨이퍼
W': 처리가 종료된 반도체 웨이퍼

Claims (10)

  1. 박판형상 기판을 유지하고, 상기 박판형상 기판의 피처리면에 불활성 가스를 분출시키는 박판형상 기판 유지 핑거로서,
    내부에 상기 불활성 가스를 분출시키는 유로만이 형성된 핑거 본체와,
    불활성 가스 공급원과 상기 유로를 연통시키는 배관 부재와,
    상기 유로와 연통하고, 상기 핑거 본체의 상기 박판형상 기판의 피처리면에 대향하는 면에 형성되어 있으며, 상기 불활성 가스를 상기 박판형상 기판의 상기 피처리면 전체에 분출하기 위한 복수의 분출구와,
    상기 핑거 본체의 상기 분출구가 형성되는 면에 배치되어 상기 박판형상 기판의 둘레 가장자리부와 접촉하는 접촉 부재와,
    상기 박판형상 기판에 대하여 진퇴 이동 가능하게 배치되는 클램프 부재와,
    상기 클램프 부재를 진퇴 이동시키는 클램프 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 유지 핑거.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거 본체와 상기 접촉 부재를 포함하는 연직 방향의 치수는 상기 박판형상 기판이 수납되는 용기에 형성된 상기 박판형상 기판을 재치하는 선반판의 연직 방향의 피치 치수보다 작은 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 유지 핑거.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 핑거 본체에는 상기 박판형상 기판에 상기 불활성 가스를 분출시키는 퍼지부가 형성되고, 상기 퍼지부는 상기 박판형상 기판과 대략 동일한 직경을 갖는 원반상의 형상을 하고 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 유지 핑거.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핑거 본체의 상기 유로와 상기 분출구 사이에는 필터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 유지 핑거.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 퍼지부의 주위에는 상기 퍼지부와 상기 박판형상 기판 사이에 형성되는 공간을 덮고, 상기 공간에 충만한 상기 불활성 가스를 상기 박판형상 기판의 둘레 가장자리부로부터 하방을 향해서 배출시키는 실드 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 유지 핑거.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분출구는 피유지 기판의 외측을 향해서 경사져서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 유지 핑거.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분출구는 상기 접촉 부재에도 형성되어 있으며,
    상기 유로가 상기 접촉 부재에 형성된 상기 분출구에도 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 유지 핑거.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 박판형상 기판 유지 핑거를 암체의 선단에 적어도 1개 구비하고,
    상기 암체를 수평면 내에서 동작시키는 암체 구동 기구와,
    상기 암체를 연직 방향으로 승강 이동시키는 승강 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 반송 로봇.
  9. 제 8 항에 있어서,
    추가로 축압기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 반송 로봇.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 기재된 박판형상 기판 반송 로봇이 배치되는 반송 공간과,
    상기 반송 공간을 형성하는 반송 공간 형성 부재와,
    상기 반송 공간 형성 부재에 고정되어 상기 박판형상 기판을 수용하는 밀폐 용기를 소정의 위치에 재치하고, 상기 밀폐 용기를 기밀하게 폐쇄하는 덮개를 개폐하는 덮개 개폐 장치와,
    상기 반송 공간 형성 부재의 상부에 구비되어 상기 반송 공간에 청정한 공기를 다운 플로우로 해서 공급하는 FFU를 구비하고,
    상기 반송 공간의 바닥면은 상기 FFU로부터 공급되는 상기 청정한 공기의 배출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박판형상 기판 반송 장치.
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