KR20210001987A - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램 - Google Patents

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히로시 히로타니
노부히토 타카타
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

파티클의 발생의 억제 및 스루풋의 향상을 도모하는 구성을 제공한다.
기판을 처리하는 처리실과 연통하고, 복수의 기판을 보지하는 보트를 2개 이상 수용 가능한 장전실; 상기 보트를 상기 처리실과 상기 장전실 사이에서 출입하는 엘리베이터; 상기 처리실로부터 취출된 상기 엘리베이터에 탑재된 상태의 보트를 제1 대기 영역 및 제2 대기 영역에 이동할 수 있도록 구성된 보트 교환 장치; 상기 장전실 내의, 상기 엘리베이터에 탑재된 상태의 상기 보트가 보지되는 언로드 영역에 대면하고 제1 방향에 클린 에어를 송풍하는 제1 클린 유닛; 상기 제1 대기 영역에 대면하고 제2 방향에 클린 에어를 송풍하는 제2 클린 유닛; 및 상기 제2 대기 영역에 대면하고 제3 방향에 클린 에어를 송풍하는 제3 클린 유닛;을 구비하고, 상기 제1 클린 유닛, 상기 제2 클린 유닛, 상기 제3 클린 유닛은 각각 독립해서 풍량을 제어 가능하도록 구성되고, 상기 장전실 내의 상기 보트 교환 장치가 배치되는 높이에서 소정의 에어플로우를 형성하도록 구성되었다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND COMPUTER PROGRAM}
본 개시(開示)는 실리콘 웨이퍼 등의 기판에 박막의 생성, 산화, 확산, CVD, 어닐링 등의 열처리를 수행하는 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서 기판(이하, 웨이퍼라고 부른다.)에 산화막이나 금속막을 형성하기 위한 장치로서 종형(縱型) 기판 처리 장치가 사용되는 경우가 있다. 또한 스루풋의 향상을 위해서 웨이퍼를 보지(保持)하는 보트를 2개 사용하고, 2개의 보트를 교호(交互)적으로 처리실에 대하여 반입출하는 2보트식의 기판 처리 장치가 있다.
기판 처리 장치에는, 처리 완료된 웨이퍼를 냉각하기 위해서 혹은 파티클을 제거하기 위해서, 클린 에어를 분출하는 클린 에어 유닛이 설치된다. 그러나 2보트식의 기판 처리 장치의 경우, 보트를 교환하기 위한 보트 교환 장치를 설치할 필요가 있기 때문에 클린 유닛 및 클린 유닛의 배면에 설치되는 팬 유닛이 보트 교환 장치와 간섭하지 않도록 형상이 제한되는 경우가 있다.
이 때문에 클린 에어의 풍량의 확보가 어렵고, 기판 처리 장치의 하부나 보트 교환 장치의 주변이나, 보트 교환 장치의 웨이퍼 냉각 위치 등에서 클린 에어가 체류해 파티클을 충분히 제거하지 못할 우려가 있다. 또한 보트를 승강시키는 보트 엘리베이터 부근에서 확실한 클린 에어의 플로우가 형성되지 않으면, 웨이퍼가 균일하게 냉각되지 않아서, 스루풋의 저하나 파티클 발생에 의한 품질의 저하를 발생할 우려가 있다.
1. 일본 특개 2015-167240호 공보 2. 일본 특개 2012-94805호 공보 3. 일본 특개 2008-141176호 공보 4. 일본 특개 2002-175999호 공보
본 개시는 파티클의 발생의 억제 및 스루풋의 향상을 도모할 수 있는 구성을 제공하는 것이다.
본 개시의 일 형태는 기판을 처리하는 처리실과 연통하고, 복수의 기판을 보지하는 보트를 2개 이상 수용 가능한 장전실(裝塡室); 상기 보트를 상기 처리실과 상기 장전실 사이에서 출입하는 엘리베이터; 상기 처리실로부터 취출(取出)된 상기 엘리베이터에 탑재된 상태의 보트를 제1 대기 영역 및 제2 대기 영역에 이동할 수 있도록 구성된 보트 교환 장치; 상기 장전실 내의, 상기 엘리베이터에 탑재된 상태의 상기 보트가 보지되는 언로드 영역에 대면하고 제1 방향에 클린 에어를 송풍하는 제1 클린 유닛; 상기 제1 대기 영역에 대면하고 제2 방향에 클린 에어를 송풍하는 제2 클린 유닛; 및 상기 제2 대기 영역에 대면하고 제3 방향에 클린 에어를 송풍하는 제3 클린 유닛;을 구비하고, 상기 제1 클린 유닛, 상기 제2 클린 유닛, 상기 제3 클린 유닛은 각각 독립해서 풍량을 제어 가능하도록 구성되고, 상기 장전실 내의 상기 보트 교환 장치가 배치되는 높이에서 소정의 에어플로우를 형성하는 구성이 제공된다.
본 개시에 따르면, 파티클의 발생을 억제할 수 있는 것과 함께 스루풋의 향상을 도모할 수 있다는 뛰어난 효과를 발휘한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 사시도.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 처리로의 종단면도(縱斷面圖).
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 측면도.
도 4는 기판 처리 장치의 장전실의 평면도.
도 5는 이재되는 기판 보지체의 배치를 도시하는 기판 처리 장치의 측면도.
도 6a는 본 개시의 비교예로서 도시되는 종래예의 일례를 도시하는 장전실의 평면도.
도 6b는 본 개시의 비교예로서 도시되는 종래예의 다른 일례를 도시하는 장전실의 평면도.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 클린 에어의 에어플로우를 설명하는 설명도.
도 8의 (A)는 종래예의 일례의 장전실에서의 소정의 높이의 풍속 분포를 도시하는 도면.
도 8의 (B)는 본 개시의 실시예에 따른 장전실에서의 소정의 높이의 풍속 분포를 도시하는 도면.
도 9의 (A)는 도 8의 (A)의 A-A 시시도(矢視圖), 도 9의 (B)는 도 8의 (B)의 A-A 시시도, 도 9의 (C)는 도 8의 (A)의 B-B 시시도, 도 9의 (D)는 도 8의 (B)의 B-B 시시도.
도 10은 기판 처리 장치의 컨트롤러의 기능 블록도.
이하, 도면을 참조하면서 본 개시의 실시예를 설명한다.
먼저, 본 개시의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개요에 대해서 설명한다.
본 실시예에서 설명하는 기판 처리 장치는 반도체 장치의 제조 공정에서 이용되는 것이며, 처리 대상이 되는 기판을 처리실에 수용한 상태에서 기판을 히터에 의해 가열해서 처리를 수행하는 것이다. 또한 구체적으로는 복수의 기판을 연직 방향에 소정의 간격으로 적층한 상태에서 동시에 처리를 수행하는 종형의 기판 처리 장치다.
기판 처리 장치가 처리 대상으로 하는 기판으로서는 예컨대 반도체 집적 회로 장치(반도체 디바이스)가 제작되는 반도체 웨이퍼 기판(이하, 단순히 「웨이퍼」라고 부른다.)을 들 수 있다. 또한 기판 처리 장치가 수행하는 처리로서는 예컨대 산화 처리, 확산 처리, 결함 제거 또는 이온 주입 후의 캐리어 활성화를 위한 어닐링, 열 CVD(Chemical Vapor Deposition) 반응에 의한 성막 처리 등을 들 수 있다.
다음으로 본 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성예에 대해서 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성예를 도시하는 사시도다. 기판 처리 장치(1)는 내부에 처리로(2) 등의 주요부가 배치되는 광체(筐體)(3)를 구비한다. 광체(3)의 정면측에는 포드 스테이지(4)가 배치된다. 포드 스테이지(4) 상에는 웨이퍼(5)를 수용하는 기판 수용 도구로서의 후프(이하, 「포드」라고 부른다.)(6)가 반송되어 재치된다. 포드(6)는 그 내부에 예컨대 25매의 웨이퍼(5)가 수납되고, 미도시의 덮개가 닫힌 상태에서는 포드 스테이지(4) 상에 재치되도록 구성된다. 즉 기판 처리 장치(1)에서는 포드(6)가 웨이퍼 캐리어로서 사용된다.
포드 스테이지(4)보다 안쪽의 광체(3) 내에는 포드 반송 장치(7)가 배치된다. 포드 반송 장치(7)의 근방에는 포드 선반(8), 포드 오프너(9) 및 기판 매수 검지기(11)가 각각 배치된다.
포드 반송 장치(7)는 포드 스테이지(4)와 포드 선반(8) 사이에서 포드(6)를 반송한다. 포드 선반(8)은 포드 오프너(9)의 상방(上方)에 배치되고, 포드(6)를 복수 개 재치한 상태에서 보지한다. 포드 선반(8)은 미도시의 구동(驅動) 기구에 의해 회전 가능한 선반판을 포함하는 소위 회전 선반에 의해 구성할 수 있다. 포드 오프너(9)는 포드(6)의 뚜껑을 열고, 포드(6)의 내부를 후술하는 장전실(12)에 연통시킨다. 기판 매수 검지기(11)는 포드 오프너(9)에 인접해서 배치되고, 뚜껑이 열린 포드(6) 내의 웨이퍼(5)의 매수를 검지한다.
포드 오프너(9)보다 광체(3) 내의 배면측에는 광체(3) 내에서 1개의 방으로서 구획되는 장전실(12)이 형성된다. 이 장전실(12)에 대해서는 상세를 후술한다.
장전실(12) 내에는 기판 이재기(13)와, 기판 보지체로서의 보트(14)가 배치된다. 기판 이재기(13)는 수평하게 직동(直動) 운동 가능한 엔드 이펙터(트위저)(15)를 포함한다. 미도시의 구동 수단에 의해 엔드 이펙터(15)를 상하 회전 동작시키는 것에 의해 포드 오프너(9)의 위치에 놓인 포드(6)와 보트(14) 사이에서 웨이퍼(5)를 반송 가능하도록 구성된다.
보트(14)는 복수 매(예컨대 50매 내지 150매 정도)의 웨이퍼(5)를 수평 자세로 또한 그 중심을 맞춘 상태에서 연직 방향으로 소정 간격을 두고 정렬 적층시켜서 세로 방향으로 다단으로 보지하도록 구성된다. 웨이퍼(5)를 보지한 보트(14)는 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(16)(후술)에 의해 승강 가능하도록 구성된다. 또한 보트(14)의 하부는 Si나 SiC 등의 내열성 재료로 형성된 원통 형상의 단열부(14a)가 된다. 혹은 Si나 SiC 등의 내열성 재료로 형성된 웨이퍼(5)와 같은 형상의 단열판을 소정 매수 보트(14)에 장전해도 좋다.
광체(3) 내의 배면측 상부, 즉 장전실(12)의 상방측에는 처리로(2)가 배치된다. 처리로(2) 내에는 복수 매의 웨이퍼(5)를 장전한 보트(14)가 하방(下方)으로부터 반입되도록 구성된다.
다음으로 전술한 처리로(2)의 개략에 대해서 설명한다. 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 이용되는 처리로(2)의 구성예를 도시한다.
처리로(2)는 반응관(17)을 구비한다. 반응관(17)은 예컨대 석영(SiO2)이나 탄화규소(SiC) 등의 내열성을 가지는 비금속 재료로 구성된다. 또한 반응관은 상단부가 폐색(閉塞)되고, 하단부가 개방된 원통 형상으로 이루어진다.
반응관(17)의 통 내에는 처리실(18)이 형성된다. 처리실(18) 내에는 기판 보지체로서의 보트(14)가 하방으로부터 삽입되고, 보트(14)에 의해 수평 자세로 보지된 웨이퍼(5)가 연직 방향에 다단으로 정렬된 상태에서 수용되도록 구성된다. 처리실(18) 내에 수용되는 보트(14)는 회전 기구(19)에 의해 회전축(21)을 회전시키는 것에 의해 처리실(18) 내의 기밀을 유지한 채, 복수의 웨이퍼(5)를 탑재한 상태에서 회전 가능하도록 구성된다.
반응관(17)의 하방에는 반응관(17)과 동심원 형상으로 매니폴드(22)가 기밀하게 배설(配設)된다. 매니폴드(22)는 예컨대 스텐레스강 등의 금속 재료로 구성되고, 상단부 및 하단부가 개방된 원통 형상으로 이루어진다. 매니폴드(22)에 의해 반응관(17)은 하단부측으로부터 세로 방향으로 지지된다. 즉 처리실(18)을 형성하는 반응관(17)이 매니폴드(22)를 개재하여 연직 방향으로 입각(立脚)되어, 처리로(2)가 구성된다.
매니폴드(22)의 하단부는 보트 엘리베이터(16)가 상승했을 때 씰 캡(23)에 의해 기밀하게 봉지되도록 구성된다. 매니폴드(22)의 하단부와 씰 캡(23) 사이에는 처리실(18)을 기밀하게 봉지하는 O링 등의 봉지 부재(24)가 설치된다. 또한 매니폴드(22)에는 처리실(18) 내에 원료 가스나 퍼지 가스 등을 도입하기 위한 가스 도입관(25)과, 처리실(18) 내의 가스를 배기하기 위한 배기관(26)이 각각 접속된다.
반응관(17)의 외주에는 반응관(17)과 동심원 형상으로 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터 유닛(27)이 배설된다. 히터 유닛(27)은 처리실(18) 내가 균열 영역을 포함하는 소정의 온도 분포가 되도록 처리실(18) 내에 대한 가열을 수행한다.
광체(3) 내의 전면측 하부에는 기판 처리 장치(1)의 동작을 제어하는 컨트롤러(20)가 설치된다. 도 10에 컨트롤러(20) 및 그 주변의 구성이 도시된다. 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(20)는 CPU(Central Processing Unit)(20a), RAM(Random Access Memory)(20b), 기억 장치(20c), I/O 포트(20d)를 구비한 컴퓨터로서 구성된다. 이들은 내부 버스(20e)를 개재하여 CPU(20a)과 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 컨트롤러(20)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(71)나, 외부 기억 장치(72)가 접속 가능하도록 구성된다. 또한 상위 장치(75)에 네트워크를 개재하여 접속되는 송수신부(73)가 설치된다.
I/O 포트(20d)는 보트 엘리베이터(16)나, 보트 교환 장치(후술), PLC(Programmable Logic Controller)(40) 등의, 기판 처리 장치(1)의 각(各) 부(部)에 접속되고, 그것들에 동작을 지령하거나 상태를 취득한다.
기억 장치(20c)는 예컨대 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(20c) 내에는 기판 처리 장치(1)의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 기판 처리의 순서나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피나, 보수 레시피 등이 판독 가능하도록 격납된다. 이러한 레시피는 상위 장치(75)로부터의 지령 등을 트리거로서 컨트롤러(20)에 의해 실행되면 기판 처리 장치(1)의 각 부를 제어해서 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다.
PLC(40)은 컨트롤러(20)로부터 레시피의 진행에 따른 상태를 나타내는 정보를 수취하고, 상태 정보에 따라 후술하는 클린 유닛의 풍량을 가변 제어한다.
다음으로 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 이용하여 반도체 디바이스 제조의 일 공정으로서 웨이퍼(5)에 대한 처리를 수행하는 경우의 동작 순서에 대해서 설명한다. 이 동작은 컨트롤러(20)의 제어에 의해 실현된다.
(웨이퍼 공급 공정)
기판 처리 장치(1)에서 웨이퍼(5)에 대한 처리를 수행하는 경우에는 먼저 포드 스테이지(4)에 복수 매의 웨이퍼(5)를 수용한 포드(6)를 재치한다. 그리고 포드 반송 장치(7)에 의해 포드(6)를 포드 스테이지(4)로부터 포드 선반(8) 상에 이재한다. 또한 포드 반송 장치(7)에 의해 포드 선반(8) 상에 재치된 포드(6)를 포드 오프너(9)에 반송한다. 그 후 포드 오프너(9)에 의해 포드(6)의 덮개를 열고, 포드(6)에 수용된 웨이퍼(5)의 매수를 기판 매수 검지기(11)에 의해 검지한다.
(반입 전 이재 공정)
포드 오프너(9)가 포드(6)의 덮개를 열면, 이어서 장전실(12) 내에 배치된 기판 이재기(13)가 포드(6)로부터 웨이퍼(5)를 취출한다. 그리고 포드(6)로부터 취출한 미처리 상태의 웨이퍼(5)를 기판 이재기(13)와 마찬가지로 장전실(12) 내에 위치하는 보트(14)에 이재한다. 즉 기판 이재기(13)는 장전실(12) 내에서 처리실(18) 내에 반입하기 전의 보트(14)에 미처리 상태의 웨이퍼(5)를 장전하는 웨이퍼 차지 동작을 수행한다. 이에 의해 보트(14)는 복수 매의 웨이퍼(5)를 연직 방향에 각각이 간격을 이룬 적층 상태에서 보지된다. 보트(14)가 적층 상태로 보지해서 일괄 처리하는 웨이퍼(5)의 매수는 예컨대 25매 내지 100매이다. 이에 의해 양산성을 높일 수 있다.
(반입 공정)
웨이퍼 차지 동작 후는 보트 엘리베이터(16)의 승강 동작에 의해 미처리 상태의 웨이퍼(5)를 복수 매 보유한 보트(14)를 처리실(18) 내에 반입(보트 로딩)한다. 즉 보트 엘리베이터(16)를 동작시켜 미처리 상태의 웨이퍼(5)를 보지한 보트(14)를 장전실(12) 내로부터 처리실(18) 내에 반입한다. 이에 의해 씰 캡(23)은 봉지 부재(24)를 개재하여 매니폴드(22)의 하단을 밀봉한 상태가 된다.
(처리 공정)
보트 로딩 후는 처리실(18) 내에 반입된 보트(14)가 보지하는 미처리 상태의 웨이퍼(5)에 대하여 소정의 처리를 수행한다. 구체적으로는 예컨대 열 CVD 반응에 의한 성막 처리를 수행하는 경우라면 배기관(26)을 이용해서 배기를 수행하고, 처리실(18) 내가 원하는 압력(진공도)이 되도록 한다. 그리고 히터 유닛(27)을 이용해서 처리실(18) 내에 대한 가열을 수행하는 것과 함께 회전 기구(19)를 동작시켜서 보트(14)를 회전시키고, 이에 따라 웨이퍼(5)도 회전시킨다. 웨이퍼(5)의 회전은 후술하는 웨이퍼(5)의 반출까지 계속한다. 또한 가스 도입관(25)에 의해 처리실(18) 내에 원료 가스나 퍼지 가스 등을 공급한다. 이에 의해 보트(14)에 보지된 미처리 상태의 웨이퍼(5)의 표면에는 열에 의한 분해 반응이나 화학 반응 등을 이용한 박막 형성이 수행된다.
웨이퍼(5)의 표면에 대한 박막 형성이 완료된 후에는 히터 유닛(27)에 의한 가열을 정지하고, 처리 완료 상태의 웨이퍼(5)의 온도를 소정 온도까지 강온시킨다. 그리고 미리 설정된 시간이 경과한 후, 처리실(18) 내로의 가스의 공급을 정지하는 것과 함께 처리실(18) 내로의 불활성 가스의 공급을 시작한다. 이에 의해 처리실(18) 내를 불활성 가스로 치환하는 것과 함께 처리실(18) 내의 압력을 상압으로 복귀시킨다.
(반출 공정)
그 후 보트 엘리베이터(16)의 승강 동작에 의해 씰 캡(23)을 하강시켜서 매니폴드(22)의 하단을 개구(開口)시키는 것과 함께 처리 완료 상태의 웨이퍼(5)를 보지한 보트(14)를 매니폴드(22)의 하단으로부터 처리실(18) 외로 반출(보트 언로딩)한다. 즉 보트 엘리베이터(16)를 동작시켜 처리 완료 상태의 웨이퍼(5)를 보지한 보트(14)를 처리실(18) 내로부터 장전실(12) 내로 반출한다. 그리고 보트(14)에 지지된 모든 웨이퍼(5)가 냉각될 때까지 보트(14)를 소정의 위치에서 대기시킨다.
(반출 후 이재 공정)
대기시킨 보트(14)의 웨이퍼(5)가 소정 온도(예컨대 실온 정도)까지 냉각된 후에는 장전실(12) 내에 배치된 기판 이재기(13)가 보트(14)로부터의 웨이퍼(5)의 탈장(脫裝)을 수행한다. 그리고 보트(14)로부터 탈장된 처리 완료 상태의 웨이퍼(5)를 포드 오프너(9)에 재치된 포드(6)에 반송해서 수용한다. 즉 기판 이재기(13)는 장전실(12) 내에서 처리실(18) 내에서 반출된 보트(14)가 보지하는 처리 완료 상태의 웨이퍼(5)를 보트(14)로부터 취출해서 포드(6)에 이재하는 웨이퍼 디스차지 동작을 수행한다.
그 후는 포드 반송 장치(7)에 의해 처리 완료 상태의 웨이퍼(5)를 수용한 포드(6)를 포드 선반(8) 또는 포드 스테이지(4) 상에 반송한다. 이렇게 하여 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리 공정의 일련의 처리 동작이 완료된다.
다음으로 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에서의 특징적인 구성인 장전실(12) 내의 구성에 대해서 구체예를 들어 구체적으로 설명한다. 여기서는 고(高)스루풋화를 위해서 2개의 보트(14)를 처리실(18) 내에 대하여 교호적으로 반입출하는 소위 2보트 장치에서의 장전실을 예로 들어 이하의 설명을 수행한다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)의 측면도를 도시하고, 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 이용되는 장전실(12)의 평면도를 도시한다. 상기한 바와 같이 기판 처리 장치(1)는 미처리 상태의 웨이퍼(5)를 보트(14)에 보지시키는 차지 동작 및 처리 완료 상태의 웨이퍼(5)를 보트(14)로부터 취출하는 디스차지 동작이 수행되는 장전실(12)을 구비한다. 장전실(12)은 천장, 바닥 및 사방을 둘러싸는 측면에 의해 평면 사각 형상으로 구성된 1개의 방으로서 구획 형성된다. 단, 장전실(12)은 반드시 평면 사각 형상에 한정되지 않고, 평면 다각 형상(예컨대 평면 삼각 형상, 평면 오각 형상 등)으로 구성되면 좋다. 여기서 장전실(12) 내는 로드록 실이나 질소 퍼지 박스 등을 구성할 필요는 없고, 대기 분위기이어도 좋다.
장전실(12)의 포드 오프너(9)가 설치된 측의 측면(전면)에는 포드 오프너(9)의 위치에 놓인 포드(6)와 장전실(12) 내의 보트(14) 사이에서의 웨이퍼(5)의 반송을 위해서 도어에 의해 개폐 가능한 웨이퍼 반입출구(10)가 설치된다. 또한 장전실(12)의 천장에는 웨이퍼(5)를 보지한 보트(14)가 통과할 수 있는 형상 및 크기로, 처리실(18) 내에 연통하는 연통구(미도시)가 설치된다.
상기한 장전실(12) 내에는 기판 이재기(13), 보트(14), 보트 엘리베이터(16), 보트 교환 장치(31), 제1 클린 유닛(32), 제2 클린 유닛(33), 제3 클린 유닛(34), 배기부(35)가 배설된다.
먼저 도 4, 도 5를 참조하여 보트 교환 장치(31)에 대해서 설명한다. 또한 도 5에서는 편의상 제1 클린 유닛(32), 제2 클린 유닛(33), 제3 클린 유닛(34)의 도시를 생략한다. 2개의 보트(14)를 사용하는 2보트 장치에서는 2개의 보트(14)를 처리실(18) 내에 대하여 교호적으로 반입출하기 위해서 장전실(12) 내에 보트 교환 장치(31)를 구비한다.
보트 교환 장치(31)는 장치 본체(30)와 제1 암(36)과 제2 암(37)을 포함하고, 장전실(12)의 전면에 인접하는 제2 측면을 따라 설치된 보트 엘리베이터(16)와 대향하는 위치에 배설된다.
제1 암(36)과 제2 암(37)은 장치 본체(30)에 동심으로 설치된 회전축(미도시)을 중심으로 하여 수평 방향으로 독립해서 회전 가능하며 또한 승강 가능하도록 이루어진다. 보트 교환 장치(31)의 2개의 선회 축은 제1 측면에 근접해서 제1 클린 유닛(32)의 하방(下方)에 배치된다. 보트 교환 장치(31)는 도 4 중 원호 우단에 위치하는 보트 냉각 위치(제1 대기 영역)(a), 도 4 중 원호 좌단에 위치하는 웨이퍼 이재 위치(제2 대기 영역)(b), 도 4 중 원호 중앙에 위치하는 보트 로드/언로드 위치(언로드 영역)(c) 사이에서 보트(14)를 반송 또한 보지 가능하도록 이루어진다. 보트 냉각 위치(a)와 웨이퍼 이재 위치(b)에는 각각 냉각용 보트 재치대(38)와 이재용 보트 재치대(39)가 설치되고, 냉각용 보트 재치대(38)와 이재용 보트 재치대(39)에는 각각 보트(14)가 재치 가능하도록 이루어진다. 제1 암(36)과 제2 암(37)의 적어도 일방(一方)은 보트 냉각 위치(a)와 웨이퍼 이재 위치(b) 사이에서 보트(14)를 반송 가능하며, 타방(他方)은 그 자체의 대기 위치보다 한층 더 보트 로드/언로드 위치(c)로부터 격리된 방향으로 후퇴 가능하다. 본 예에서는 제2 암(37)이 웨이퍼 이재 위치(b)까지 선회 가능한 것으로 한다.
또한 도 4, 도 5에서는 편의상 보트 냉각 위치(a), 웨이퍼 이재 위치(b), 보트 로드/언로드 위치(c) 전체에 보트(14)가 재치되지만, 실제로는 보트(14)는 보트 냉각 위치(a), 웨이퍼 이재 위치(b), 보트 로드/언로드 위치(c) 중 2군데[보트(14)가 처리로(2)에 장입(裝入)될 때는 1군데]에 재치된다. 즉 장전실(12) 내에는 동시에 2개의 보트(14)가 수용될 수 있다.
보트 교환 장치(31)는 이하에 설명하는 바와 같이 기능한다. 미리 2개의 빈 보트(14)를 냉각용 보트 재치대(38)와 이재용 보트 재치대(39)에 각각 재치한다. 이재용 보트 재치대(39)[웨이퍼 이재 위치(b)]에 재치된 보트(14)에는 포드(6)로부터 취출되고 미도시의 노치(notch) 맞춤기에 의해 노치 맞춤을 수행한 웨이퍼(5)를 장전한다. 그 후 웨이퍼 이재 위치(b)에 있는 노치 맞춤 완료된 웨이퍼(5)로 채워진 보트(14)를 제1 암(36)에 의해 보트 로드/언로드 위치(c)에 반송한다.
보트 로드/언로드 위치(c)에 반송된 보트(14)는 보트 엘리베이터(16)에 의해 처리실(18) 내에 반입되고, 소정의 처리가 수행된다. 처리실(18) 내에서 처리가 수행되는 동안 보트 냉각 위치(a)에 있는 빈 보트(14)를 제2 암(37)에 의해 웨이퍼 이재 위치(b)에 반송하고, 다른 노치 맞춤 전의 웨이퍼(5)를 포드(6)로부터 취출하고, 노치 맞춤기에 의해 노치 맞춤을 수행하고, 보트(14)에 이재하여 웨이퍼(5)로 채운다.
처리실(18) 내에서의 처리가 종료되면, 처리 완료 웨이퍼(5)를 보지한 보트(14)를 처리실(18) 내로부터 반출하고 보트 로드/언로드 위치(c)에 하강시킨 후, 제2 암(37)에 의해 보트(14)를 빈 보트 냉각 위치(a)에 반송하고, 처리 완료 웨이퍼(5)를 냉각한다.
처리 완료 웨이퍼(5)의 냉각 중에 웨이퍼 이재 위치(b)에 있는 노치 맞춤 완료된 웨이퍼(5)로 채워진 보트(14)를 제1 암(36)에 의해 보트 로드/언로드 위치(c)에 반송하고, 처리실(18) 내에 반입하고, 소정의 처리를 수행한다.
처리실(18) 내에서의 처리 중, 보트 냉각 위치(a)로 냉각된 보트(14)를 제2 암(37)에 의해 웨이퍼 이재 위치(b)에 반송하고, 처리 완료 웨이퍼(5)를 보트(14)로부터 탈장하고 포드(6) 내에 되돌린다.
처리 완료 웨이퍼(5)를 꺼내서 비어진 보트(14)에 대하여, 신규로 포드(6)로부터 취출하여 노치 맞춤을 수행한 후의 웨이퍼(5)를 장전하고, 보트(14)를 미처리 웨이퍼(5)로 채운다. 이러한 처리를 반복하는 것에 의해 미처리의 웨이퍼(5)에 대하여 순차 소정의 처리가 수행되는 것과 함께 처리 완료된 웨이퍼(5)가 순차 장전실(12) 외로 반출된다. 또한 웨이퍼(5)의 보트(14)로의 장전이나 탈장은 웨이퍼 이재 위치(b) 이외의 위치[예컨대 보트 로드/언로드 위치(c)]에서 수행해도 좋다.
다음으로 제1 클린 유닛(32), 제2 클린 유닛(33), 제3 클린 유닛(34)에 대해서 설명한다.
제1 클린 유닛(32)은 제2 측면과 대향하는 제1 측면을 따라 설치되고, 보트 로드/언로드 위치(c)와 근접해서 대면한다. 제3 클린 유닛(34)은 제1 측면을 따라 제1 클린 유닛(32)에 인접해서 설치되고, 웨이퍼 이재 위치(b)와 근접해서 대면한다. 제2 클린 유닛(33)은 전면과 대향하는 측면(배면)과 제1 측면과의 각부(角部)에 설치된다. 또한 제2 클린 유닛(33)은 장전실(12)의 중심측을 향하도록 배면측의 단부가 제1 측면으로부터 이반(離反)하고 있어, 보트 냉각 위치(a)와 근접해서 대면하고 또한 보트 로드/언로드 위치(c)와도 대향한다.
제1 클린 유닛(32)은 장전실(12) 내에서 보트(14)의 길이 방향(상하 방향)으로 연출(延出)되고, 하단은 제1 암(36)과 제2 암(37)의 각 회전축보다 상방에 위치하고, 상단은 장전실(12)의 천장 근방에 위치한다. 또한 제1 클린 유닛(32)은 제1 축류 팬을 포함하는 제1 팬 유닛(42)과, 보트(14)의 길이 방향과 평행하게 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 제1 취출구(吹出口)(43)와, 제1 팬 유닛(42)과 제1 취출구(43) 사이에 형성되는 제1 버퍼 영역(44)으로 구성된다.
제1 팬 유닛(42)은 상하 방향에 2분할된 제1 팬 유닛(42a, 42b)으로 구성되고, 제1 팬 유닛(42a, 42b)은 각각 제1 축류 팬(41a, 41b)을 포함한다. 또한 제1 취출구(43)에는 전체 길이에 걸쳐서 방진을 위한 필터가 설치된다. 또한 본 실시예에서는 제1 팬 유닛(42a, 42b)에 각각 1개의 축류 팬을 설치하지만, 2개 이상 설치해도 좋다.
제2 클린 유닛(33)은 장전실(12) 내에서 보트(14)의 길이 방향(상하 방향)으로 연출되고, 상단은 천장의 근방에 위치하는 것과 함께, 하단은 제1 클린 유닛(32)의 하단보다 하방 그리고 장치 본체(30)의 상단보다 하방에 위치한다. 또한 제2 클린 유닛(33)은 제2 축류 팬을 포함하는 제2 팬 유닛(46)과, 보트(14)의 길이 방향과 평행하게 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 제2 취출구(47)와, 제2 팬 유닛(46)과 제2 취출구(47) 사이에 형성되는 제2 버퍼 영역(48)으로 구성된다.
제2 팬 유닛(46)은 상하 방향으로 2분할된 제2 팬 유닛(46a, 46b)으로 구성된다. 제2 팬 유닛(46a)은 상하 방향에 인접해서 설치된 제2 축류 팬(45a, 45b)을 포함하고, 제2 팬 유닛(46b)은 상하 방향에 인접해서 설치된 제2 축류 팬(45c, 45d)을 포함한다.
또한 제2 취출구(47) 및 제3 취출구(52)의 상하 방향의 길이는 제1 클린 유닛(32)보다 길고, 제2 취출구(47) 및 제3 취출구(52)의 하단은 보트 교환 장치(31)의 상단보다 낮고 그리고 암(36, 37)의 상승 시의 높이보다 높게 이루어지고, 제2 취출구(47)에는 전체 길이에 걸쳐서 방진을 위한 필터가 설치된다. 또한 암(37)과의 접촉의 우려가 없으면, 제2 취출구(47)의 하단은 장전실(12)의 바닥 부근까지 연장할 수 있다.
제3 클린 유닛(34)은 장전실(12) 내에서 보트(14)의 길이 방향(상하 방향)으로 연출되고, 상단은 천장의 근방에 위치하는 것과 함께, 하단은 제1 클린 유닛(32)의 하단보다 하방에 위치한다. 또한 제3 클린 유닛(34)은 제3 축류 팬을 포함하는 제3 팬 유닛(51)과, 보트(14)의 길이 방향과 평행하게 전체 길이에 걸쳐서 연장하는 제3 취출구(52)와, 제3 팬 유닛(51)과 제3 취출구(52) 사이에 형성되는 제3 버퍼 영역(53)으로 구성된다.
제3 팬 유닛(51)은 상하 방향으로 2분할된 제3 팬 유닛(51a, 51b)으로 구성되고, 제3 팬 유닛(51a, 51b)은 각각 제3 축류 팬(49a, 49b)을 포함한다. 또한 제3 취출구(52)에는 전체 길이에 걸쳐서 방진을 위한 필터가 설치된다. 또한 본 실시예에서는 제3 팬 유닛(51a, 51b)에 각각 1개의 축류 팬을 설치하지만, 2개 이상 설치해도 좋다.
또한 제1 팬 유닛(42a, 42b), 제2 팬 유닛(46a, 46b), 제3 팬 유닛(51a, 51b)은 각각 PLC(40)에 접속되고, 풍량 제어부로서의 PLC(40)에 의해 제1 축류 팬(41a, 41b), 제2 축류 팬(45a 내지 45d), 제3 축류 팬(49a, 49b)의 회전수 혹은 풍량이 각각 임의로 제어되도록 구성된다.
제1 클린 유닛(32), 제3 클린 유닛(34)과 제1 측면 사이에는 클린 에어가 유통하는 주흡기 덕트(54)가 설치되고, 제1 클린 유닛(32)과 제3 클린 유닛(34)은 주흡기 덕트(54)에 직접 접속된다. 즉 제1 클린 유닛(32)과 제3 클린 유닛(34)은 클린 에어의 공급원이 공통으로 이루어진다. 주흡기 덕트(54)를 유통하는 클린 에어는 제1 클린 유닛(32)으로부터 보트 로드/언로드 위치(c)를 향해서(제1 방향으로) 송풍되고, 제3 클린 유닛(34)으로부터 웨이퍼 이재 위치(b)를 향해서(제3 방향으로) 송풍되도록 이루어진다.
제2 클린 유닛(33)과 각부, 즉 제2 클린 유닛(33)과 제1 측면과 배면 사이에는 흡기 영역(55)이 형성된다. 또한 클린 에어가 유통되는 부흡기 덕트(56)가 장전실(12)의 저면 하에 설치되고, 흡기 영역(55)은 부흡기 덕트(56)와 연통 가능하도록 접속된다.
또한 제1 클린 유닛(32)과 제2 클린 유닛(33) 사이에는 제1 버퍼 영역(44)으로부터 제1 클린 유닛(32)의 측면을 따라 장전실(12)의 제1 측면을 향해서 연출되고 또한 제1 측면을 따라 흡기 영역(55)까지 연출되는 보조 덕트(57)가 설치된다. 즉 보조 덕트(57)는 제1 버퍼 영역(44)과 흡기 영역(55)을 연통시키는 크랭크 형상으로 절곡(折曲)된 유로를 형성한다. 또한 보조 덕트(57)의 제1 버퍼 영역(44)과의 접속 개소에는 풍량을 조절하기 위한 댐퍼(58)가 설치될 수 있다. 댐퍼(58)는 개도(開度)를 수동으로 조정한 후 개도를 고정해서 운용할 수 있고, 또는 전동 구동 유닛을 설치하고 PLC(40)을 개재하여 개도를 조정 가능하도록 구성할 수도 있다.
따라서 흡기 영역(55)에는 부흡기 덕트(56)로부터 클린 에어가 공급되는 것과 함께 보조 덕트(57)를 개재하여 제1 버퍼 영역(44)으로부터 클린 에어가 공급되고 흡기 영역(55)에 공급된 클린 에어가 제2 클린 유닛(33)으로부터 보트 냉각 위치(a)를 향해서(제2 방향에) 송풍되도록 이루어진다. 또한 보트 로드/언로드 위치(c)의 보트(14)는 제2 클린 유닛(33)과 보트 냉각 위치(a)를 연결한 연장선상에 있고, 제2 방향으로 송풍된 클린 에어는 보트 냉각 위치(a) 상, 보트 로드/언로드 위치(c) 상을 유통한다.
장전실(12)의 제2 측면에는 장전실(12)의 중심측을 향해서 박출(迫出)(즉, 연장)하는 배기 커버(59)가 설치된다. 배기 커버(59)는 장전실(12)의 바닥으로부터 천장까지 상하 방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되고, 기판 이재기(13)의 승강축(61), 보트(14)의 승강축(62) 및 배기부로서의 배기 덕트(63)는 배기 커버(59)와 제2 측벽(제2 측면) 사이에 위치한다. 배기 덕트(63)는 상하 방향으로 연재하고, 측면의 공(孔)으로부터 흡입한 클린 에어를 하방 또는 상방에 흘린다. 또한 배기 커버(59)의 보트 로드/언로드 위치(c)와 대향하는 개소에는 상하 방향에 걸쳐서 소정의 폭을 가지는 배기구(64)가 형성된다. 보트(14)를 승강할 때는 보트(14)의 암(65)이 배기구(64) 중에서 이동한다.
기판 이재기(13)의 승강축(61), 보트(14)의 승강축(62)이 배기 커버(59)에 의해 불완전하게 피복되고, 제1 축류 팬(41a, 41b), 제3 축류 팬(49a, 49b),및 배기구(64)를 개재하여 주흡기 덕트(54)와 배기 커버(59)의 내측의 공간이 연통되는 것과 함께 제2 축류 팬(45a 내지 45d) 및 배기구(64)를 개재하여 부흡기 덕트(56)와 배기 커버(59)의 내측의 공간이 연통된다.
또한 주흡기 덕트(54)의 상류측의 단은 장전실(12)의 바닥 부근에 개구된다. 주흡기 덕트(54)의 도중에는 개도를 제어 가능한 전동 댐퍼(60)가 설치된다. 제1 클린 유닛(32), 제2 클린 유닛(33), 제3 클린 유닛(34)으로부터 송풍된 클린 에어는 보트 냉각 위치(a), 웨이퍼 이재 위치(b), 보트 로드/언로드 위치(c)를 통과한 후, 일부가 주흡기 덕트(54)에 유입되고, 다른 일부가 배기구(64), 배기 커버(59)를 통해서 배기 덕트(63)에 유입된다. 배기 덕트(63)에 유입된 클린 에어는 미도시의 배기 팬에 의해 일단 장전실(12) 외로 배기된다.
장전실(12)로부터 배기된 클린 에어는 처리로(2)의 주위의 공간을 유통하고, 기판 처리 장치(1)의 외부로 배출해도 좋다. 혹은 부흡기 덕트(56)를 개재하여 재차 클린 에어로서 공급되고, 제3 클린 유닛(34)으로부터 송풍되도록 구성해도 좋다. 또한 주흡기 덕트(54)는 외부에서 클린 에어를 보급하는 유로를 포함한다.
여기서 본 실시예에서의 장전실(12) 내의 에어플로우 형성의 설명에 앞서 그 비교예가 되는 종래 구성의 에어플로우 형성에 대해서 설명한다.
도 6a는 본 실시예의 비교예가 되는 종래 구성의 장전실의 일례이며, 에어플로우 형성의 개략을 도시한다. 도 6a에서의 장전실(12')에는 제1 측벽(제1 측면)을 따라 3개의 클린 유닛이 설치된다. 이 구성의 장전실(12')에서는 보트 교환 장치(31')와의 간섭을 피하기 위해서 제2 클린 유닛(33')에 팬 유닛을 설치할 수 없다. 이 때문에 제1 버퍼 영역(44')을 확대하고, 제1 버퍼 영역(44')을 제1 클린 유닛(32')과 제2 클린 유닛(33')에서의 공통의 버퍼 영역으로 하는 것에 의해 에어플로우의 면적을 확보한다.
또한 도 6b는 본 실시예의 비교예가 되는 종래 구성의 장전실의 다른 일례다. 제2 클린 유닛(33")을 제1 측면과 배면과의 각부에 장전실(12")의 중심을 향하여 송풍되도록 경사시켜서 설치한다. 이 구성의 장전실(12")에서는 제2 클린 유닛(33")을 경사시키는 것에 의해 팬 유닛을 설치하는 공간을 확보한다. 한편으로 제1 클린 유닛(32"), 제2 클린 유닛(33"), 제3 클린 유닛(34")은 모두 주흡기 덕트(54")로부터 공급된 클린 에어를 송풍하는 구성으로 이루어진다.
장전실(12'), 장전실(12") 중 어느 경우에서도 각 클린 유닛을 개재하여 송풍되는 클린 에어는 모두 주흡기 덕트(54'), 주흡기 덕트(54")를 유통하는 클린 에어가 된다. 따라서 필요 흡기량이 충분하지 않고, 특히 제2 클린 유닛(33'), 제2 클린 유닛(33")으로부터 송풍되는 클린 에어의 풍량의 확보가 어렵다. 따라서 에어플로우에 교란이 발생하기 쉬워지고, 특히 장전실(12'), 장전실(12")의 보트 냉각 위치(a) 및 그 부근에서 클린 에어의 체류가 발생하기 쉬워진다.
또한 각 클린 유닛의 각 팬 유닛에는 풍량 조정 기능은 없고, 처리 중에는 일정한 풍량으로 송풍을 수행하고 있으므로 파티클의 발생 등 에어플로우에 기인하는 불량이 발생한 경우의 대처가 곤란하다.
또한 종래의 장전실(12'), 장전실(12")에서는 클린 유닛을 보트 교환 장치(31')와의 간섭을 피하는 형상으로 하지 않을 수 없으므로 보트 엘리베이터(16'), 보트 엘리베이터(16") 부근에서 확실한 에어플로우가 형성되지 않는다. 이 때문에 웨이퍼의 냉각에 불균일이 발생하고, 품질의 편차에 의한 스루풋의 저하를 초래할 우려가 있다.
상기의 같은 상황을 감안해서 본건 개시자들은 제2 클린 유닛(33)을 제1 측면과 배면의 각부에 설치하고, 제2 팬 유닛(46a, 46b)을 설치하는 공간을 확보하는 것과 함께, 주흡기 덕트(54)뿐만 아니라 부흡기 덕트(56)로부터도 클린 에어를 제2 클린 유닛(33)에 공급하는 것에 의해 장전실(12) 내에 송풍되는 클린 에어의 풍량을 확보할 수 있음을 발견했다. 또한 본건 개시자들은 각 축류 팬을 PLC(40)로 개별로 제어 가능하도록 한 것에 의해 클린 에어의 에어플로우 형성의 최적화를 도모할 수 있음을 발견했다.
이하, 도 7에서 상기한 구성의 장전실(12) 내에서 형성되는 에어플로우(클린 에어의 흐름)에 대해서 설명한다.
도 7에 도시되는 바와 같이 제1 클린 유닛(32)으로부터 송풍된 클린 에어에 의해 보트 엘리베이터(16) 상에 에어플로우가 형성되고, 제3 클린 유닛(34)으로부터 송풍된 클린 에어에 의해 웨이퍼 이재 위치(b) 상에 에어플로우가 형성된다. 또한 제2 클린 유닛(33)을 각부에 기울여서 설치한 것에 의해 제2 클린 유닛(33)으로부터 송풍된 클린 에어에 의해 보트 냉각 위치(a) 상에 확실하게 에어플로우가 형성된다.
보트 냉각 위치(a), 웨이퍼 이재 위치(b), 보트 로드/언로드 위치(c)에 각각 에어플로우가 형성된 클린 에어는 배기구(64)를 개재하여 배기 커버(59) 내에 유입하고, 배기 덕트(63)에 의해 장전실(12) 외에 배기되도록 이루어진다.
도 8의 (A), 도 8의 (B), 도 9의 (A) 내지 도 9의 (D)는 장전실(12)의 소정의 높이에서의 본 실시예와 도 6a에 도시되는 종래예를 비교한 풍속 분포를 도시한다. 또한 도 8의 (A), 도 8의 (B)에서의 각 높이는 보트 냉각 위치(a), 웨이퍼 이재 위치(b), 보트 로드/언로드 위치(c)에 보트(14)를 재치했을 때의 보트(14)의 위치를 기준으로 한 높이가 된다.
도 8의 (A)는 종래의 장전실(12')에서의, 단열판 영역[단열부(14a)가 형성되는 높이], BTM 영역[최하단의 웨이퍼(5)가 장전되는 높이], CTR 영역(보트의 중앙부근의 높이)의 풍속 분포를 도시한다. 또한 도 8의 (B)는 본 실시예의 장전실(12)에서의, 단열판 영역, BTM영역, CTR영역의 풍속 분포를 도시한다.
도 8의 (A)와 도 8의 (B)를 대비하면, 종래의 장전실(12')에서는 어느 높이에서도 보트 냉각 위치(a) 및 그 주변에서 클린 에어의 풍량이 약하고(작고), 즉 풍속이 느리고, 따라서 장전실(12')의 배면을 따라 체류가 발생하고 있음을 알 수 있다. 또한 BTM 영역과 단열판 영역, 즉 장전실(12')의 하부에서 보트 로드/언로드 위치(c)의 풍량이 약하다는 것을 알 수 있다.
한편 본 실시예의 장전실(12)에서는 어느 높이에서도 특히 보트 냉각 위치(a)에서의 클린 에어의 풍속이 소정 이상에 유지되고, 체류가 해소되고 있음을 알 수 있다. 또한 배면 등의 벽면 근방에서 벽면에 수직한 축에 걸친 풍속의 구배(勾配)(전단 속도)가 소정 이상이라면 체류는 발생하지 않는다.
또한 도 9의 (A)는 장전실(12')의 보트 로드/언로드 위치(c)에서의 도 8의 (A)의 A-A 시시도를 도시하고, 도 9의 (B)는 장전실(12)의 보트 로드/언로드 위치(c)에서의 도 8의 (B)의 A-A 시시도를 도시하고, 도 9의 (C)는 장전실(12')의 보트 냉각 위치(a)에서의 도 8의 (A)의 B-B 시시도를 도시하고, 도 9의 (D)는 장전실(12)의 보트 냉각 위치(a)에서의 도 8의 (B)의 B-B 시시도를 도시한다.
도 9의 (A), 도 9의 (B)에 도시되는 바와 같이 종래의 장전실(12')과 본 실시예의 장전실(12)은 전체 길이에 걸쳐서 특히 하부에서 보트 로드/언로드 위치(c)와 제2 측벽측의 근방에서의 클린 에어의 에어플로우가 개선되고, 보트 교환 장치(31) 부근의 클린 에어의 체류가 해소되고 있음을 알 수 있다. 또한 도 9의 (C), 도 9의 (D)에 도시되는 바와 같이 종래의 장전실(12')과 본 실시예의 장전실(12)은 높이 방향 전체 길이에 걸쳐서 보트 냉각 위치(a) 및 그 주변의 클린 에어의 에어플로우가 대폭으로 개선되고 있음을 알 수 있다.
상기한 바와 같이 본 실시예에서는 제2 클린 유닛(33)의 흡기 영역(55)에 대하여, 보조 덕트(57)를 개재하여 주흡기 덕트(54)를 유통하는 클린 에어와, 부흡기 덕트(56)를 유통하는 클린 에어가 각각 공급된다. 따라서 종래에서 특히 부족했던 제2 클린 유닛(33)의 풍량 부족을 해소할 수 있다.
또한 풍량 부족이 해소되는 것에 의해 대기 시간이 긴 보트 냉각 위치(a) 및 보트 로드/언로드 위치(c)에서 전체 길이에 걸쳐서 확실하게 클린 에어의 에어플로우를 형성하고, 클린 에어의 체류를 발생하기 어렵게 한다. 따라서 예컨대 처리실(18) 내에서 반출된 웨이퍼(5)가 열을 발하는 경우에도 파티클 발생의 요인이 되는 클린 에어의 체류 발생이 억제되므로, 파티클에 의한 웨이퍼(5)의 오염을 회피할 수 있다.
또한 본 실시예에서는 웨이퍼(5)의 냉각이 필요한 보트 냉각 위치(a)에서 전체 길이에 걸쳐서 확실하게 클린 에어의 에어플로우가 형성되므로, 냉각 시에 웨이퍼(5)에 충분한 클린 에어를 공급할 수 있고, 웨이퍼(5)의 냉각 시간의 단축을 도모할 수 있다.
또한 본 실시예에서는 각 축류 팬을 PLC(40)에 의해 개별로 제어 가능하도록 이루어진다. 이에 의해 예컨대 보트 냉각 위치(a)에서 높이 방향 전체 길이에 걸쳐서 균일한 에어플로우를 형성 가능해지므로 보트(14)에 장전된 웨이퍼(5)를 균일하게 냉각할 수 있고, 품질의 편차가 저감되어 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한 각 축류 팬을 개별로 제어 가능하도록 하는 것에 의해 각 클린 유닛으로부터 송풍되는 클린 에어의 풍량을 제어할 수 있고, 풍량 밸런스의 최적화를 도모할 수 있다.
또한 에어플로우에 기인하는 불량이 발생한 경우에도 각 축류 팬을 개별로 제어하고, 에어플로우를 미조정하는 것에 의해 용이하게 대처할 수 있다.
또한 각 축류 팬의 제어는 확실한 에어플로우의 형성을 위해서뿐만 아니라, 각 프로세스 공정마다 필요한 개소(箇所)에 필요한 만큼의 에어플로우를 형성하기 위해서 수행할 수도 있다.
예컨대 보트(14)가 보트 냉각 위치(a), 웨이퍼 이재 위치(b), 보트 로드/언로드 위치(c)에 존재하지 않을 때, 대응하는 클린 유닛으로부터의 클린 에어의 송풍을 정지 또는 저감한다. 혹은 웨이퍼 이재 위치(b)에서 냉각이 필요할 때 제2 클린 유닛(33)의 송풍량을 증대시키는 등이다.
구체적으로는 보트 엘리베이터(16)의 승강에 따라 보트(14)가 제1 클린 유닛(32)과 대면하지 않게 되었을 때 클린 에어의 풍량이 정지 또는 저감하도록 각 축류 팬을 제어한다. 또한 처리실(18)로부터 반출된 보트(14)를 보트 냉각 위치(a)에 이재했을 때 웨이퍼(5)의 온도가 높을수록 제2 클린 유닛(33)으로부터 송풍되는 클린 에어의 풍량이 증대하도록 각 축류 팬을 제어할 수 있다. 통상적으로는 보트(14)의 상측일수록 온도가 높다.
상기한 바와 같이 각 프로세스마다 각 축류 팬을 제어하여 클린 에어의 풍량 조정을 가능하도록 한 것에 의해 에어플로우 형성의 최적화(풍량 밸런스의 최적화)가 도모되는 것과 함께 전력 절약화를 도모할 수 있다.
1: 기판 처리 장치 5: 웨이퍼
12: 장전실 14: 보트
18: 처리실 31: 보트 교환 장치
32: 제1 클린 유닛 33: 제2 클린 유닛
34: 제3 클린 유닛 42: 제1 팬 유닛
44: 제1 버퍼 영역 46: 제2 팬 유닛
48: 제2 버퍼 영역 51: 제3 팬 유닛
53: 제3 버퍼 영역 54: 주흡기 덕트
56: 부흡기 덕트

Claims (13)

  1. 기판을 처리하는 처리실과 연통하고, 복수의 기판을 보지하는 보트를 2개 이상 수용 가능한 장전실(裝塡室);
    상기 보트를 상기 처리실과 상기 장전실 사이에서 출입하는 엘리베이터;
    상기 처리실로부터 취출(取出)된 상기 엘리베이터에 탑재된 상태의 보트를 제1 대기 영역 및 제2 대기 영역에 이동할 수 있도록 구성된 보트 교환 장치;
    상기 장전실 내의, 상기 엘리베이터에 탑재된 상태의 상기 보트가 보지(保持)되는 언로드 영역에 대면하고 제1 방향에 클린 에어를 송풍하는 제1 클린 유닛;
    상기 제1 대기 영역에 대면하고 제2 방향에 클린 에어를 송풍하는 제2 클린 유닛; 및
    상기 제2 대기 영역에 대면하고 제3 방향에 클린 에어를 송풍하는 제3 클린 유닛;
    을 구비하고,
    상기 제1 클린 유닛, 상기 제2 클린 유닛, 상기 제3 클린 유닛은 각각 독립해서 풍량을 제어 가능하도록 구성되고, 상기 장전실 내의 상기 보트 교환 장치가 배치되는 높이에서 소정의 에어플로우를 형성하도록 구성된 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장전실은 실질적으로 직방체(直方體) 형상의 내부 공간을 포함하고, 상면에 상기 처리실과의 연통구가 형성되고, 전면에 기판 반입출구가 형성되고, 제1 측면을 따라 상기 제1 클린 유닛과 상기 제3 클린 유닛이 병설(竝設)되고, 상기 제1 측면과 배면의 각부에 상기 제2 클린 유닛이 배치되고, 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 따라 상기 엘리베이터가 배치되고, 상기 보트 교환 장치의 2개의 선회 축은 상기 제1 측면에 근접해서 상기 제1 클린 유닛의 하방(下方)에 배치되는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방향에는 상기 제1 대기 영역 및 상기 언로드 영역이 존재하고, 상기 제2 클린 유닛은 상기 언로드 영역에서의 상기 제1 클린 유닛으로부터 급기(給氣)되는 풍량의 부족을 보충하는 것이 가능하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 클린 유닛, 상기 제2 클린 유닛, 상기 제3 클린 유닛은 상기 보트의 길이 방향과 평행하게 연장되는 취출구(吹出口)를 포함하고, 상기 제2 클린 유닛 및 상기 제3 클린 유닛의 취출구의 길이는 상기 제1 클린 유닛의 길이보다 길고, 상기 제2 클린 유닛의 취출구의 하단은 상기 보트 교환 장치의 상단보다 낮은 기판 처리 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 클린 유닛은 상기 제1 방향으로 송풍하는 제1 축류 팬과, 상기 제1 축류 팬의 하류측에 설치되는 제1 필터와, 상기 제1 축류 팬과 상기 제1 필터 사이에 설치되는 제1 버퍼 영역을 포함하고,
    상기 제2 클린 유닛은 상기 제2 방향으로 송풍하는 제2 축류 팬과, 상기 제2 축류 팬의 하류측에 설치되는 제2 필터와, 상기 제2 축류 팬과 상기 제2 필터 사이에 설치되는 제2 버퍼 영역을 포함하고,
    상기 제3 클린 유닛은 상기 제3 방향으로 송풍하는 제3 축류 팬과, 상기 제3 축류 팬의 하류측에 설치되는 제3 필터와, 상기 제3 축류 팬과 상기 제3 필터 사이에 설치되는 제3 버퍼 영역을 포함하고,
    상기 제2 클린 유닛은 상기 제1 버퍼 영역과 상기 제2 축류 팬의 흡기측을 크랭크 형상으로 절곡(折曲)된 유로를 포함하고 유체를 연통시키는 덕트를 통해서 상기 클린 에어를 흡기하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 덕트는 댐퍼를 구비하는 기판 처리 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 장전실은,
    상기 제2 측면을 따라 승강축이 배치되는 기판 이재기;
    상기 기판 이재기의 승강축과 상기 엘리베이터의 승강축을 불완전하게 피복하는 배기 커버; 및
    상기 제2 측면과 상기 배기 커버에 개재된 공간과, 상기 제1 클린 유닛 및 상기 제3 클린 유닛의 흡기측을 연통 가능하도록 접속하는 주흡기 덕트;
    를 구비하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 측면과 상기 배기 커버에 개재된 공간과 상기 제2 클린 유닛의 흡기측을 연통 가능하도록 접속하는 상기 주흡기 덕트와는 독립된 부흡기 덕트를 구비하는 기판 처리 장치.
  9. 기판을 처리하는 처리실과 연통하고, 상기 처리실로부터 취출한 보트를 수용하는 장전실;
    상기 보트를 상기 처리실과 상기 장전실 사이에서 출입하는 엘리베이터;
    상기 장전실 내의 상기 엘리베이터에 의해 하강된 상태의 상기 보트에 대면하고, 클린 에어를 송풍하는 클린 유닛;
    을 구비하고,
    상기 클린 유닛은, 각각 1개 이상의 팬을 포함하고 상기 보트의 길이 방향에 병설되는 복수의 팬 유닛을 포함하고, 각 팬 유닛은 상기 팬의 회전수 혹은 풍량을 임의로 제어 가능하도록 구성된 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 팬 유닛은 각각 상기 엘리베이터의 승강에 따라 상기 보트와 대면하지 않았을 때 풍량이 저감되도록 제어되는 기판 처리 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 팬 유닛은 각각 대면하는 기판의 온도가 높을수록 풍량이 크게 되도록 제어되는 기판 처리 장치.
  12. 기판을 처리하는 처리실과 연통하고, 보트를 2개 이상 수용 가능한 장전실로부터, 기판을 보지한 상기 보트를 상기 처리실에 장입(裝入)하여 상기 기판을 처리하는 공정; 및
    상기 기판을 처리한 후에 상기 보트를 상기 처리실로부터 반출하는 공정;
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 보트를 반출하는 공정에서는 엘리베이터가 상기 처리실로부터 언로드 영역에 상기 보트를 하강시키고, 그 후 보트 교환 장치가 상기 보트를 상기 언로드 영역으로부터 제1 대기 영역 및 제2 대기 영역 내의 비어 있는 일방(一方)에 이동시키는 동안, 상기 언로드 영역에 대면하는 제1 클린 유닛으로부터 제1 방향에 송풍되는 클린 에어와, 상기 제1 대기 영역에 대면하는 제2 클린 유닛으로부터 제2 방향에 송풍되는 클린 에어와, 상기 제2 대기 영역에 대면하는 제3 클린 유닛으로부터 제3 방향에 송풍되는 클린 에어의 풍량을 독립해서 제어하고, 상기 장전실 내의 상기 보트 교환 장치가 배치되는 높이에서 소정의 에어플로우를 형성하는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 기판을 처리하는 처리실과 연통하고, 보트를 2개 이상 수용 가능한 장전실로부터, 기판을 보지한 상기 보트를 상기 처리실에 장입(裝入)하여 상기 기판을 처리하는 단계; 및
    상기 기판을 처리한 후에 상기 보트를 상기 처리실로부터 반출하는 단계;
    를 포함하는 매체에 기록된 프로그램으로서,
    상기 보트를 반출하는 단계에서는 엘리베이터가 상기 처리실로부터 언로드 영역에 상기 보트를 하강시키고, 그 후 보트 교환 장치가 상기 보트를 상기 언로드 영역으로부터 제1 대기 영역 및 제2 대기 영역 내의 비어 있는 일방(一方)에 이동시키는 동안, 상기 언로드 영역에 대면하는 제1 클린 유닛으로부터 제1 방향에 송풍되는 클린 에어와, 상기 제1 대기 영역에 대면하는 제2 클린 유닛으로부터 제2 방향에 송풍되는 클린 에어와, 상기 제2 대기 영역에 대면하는 제3 클린 유닛으로부터 제3 방향에 송풍되는 클린 에어의 풍량을 독립해서 제어하고, 상기 장전실 내의 상기 보트 교환 장치가 배치되는 높이에서 소정의 에어플로우를 형성하는 매체에 기록된 프로그램.
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