KR20220091380A - 기판의 전달 방법 및 기판 전달 시스템 - Google Patents

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다케히로 신도
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기판 반송 장치의 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와 승강 가능하게 구성된 승강 부재의 사이에서의 기판의 전달에 요하는 시간을 단축한다. 기판의 전달 방법이며, 승강 가능하게 구성된 승강 부재가 배치된 영역의 상방에, 기판 반송 장치의 기판을 보유 지지하는 보유 지지부를 이동시키는 공정과, 상기 보유 지지부의 하강과 상기 승강 부재의 상승을 동시에 행하여, 상기 보유 지지부로부터 상기 승강 부재에 기판을 전달하거나, 또는, 기판을 지지한 상기 승강 부재의 하강과 상기 보유 지지부의 상승을 동시에 행하여, 상기 승강 부재로부터 상기 보유 지지부에 기판을 전달하는 공정을 포함한다.

Description

기판의 전달 방법 및 기판 전달 시스템{METHOD OF DELIVERING SUBSTRATE, AND SUBSTRATE DELIVERY SYSTEM}
본 개시는, 기판의 전달 방법 및 기판 전달 시스템에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 웨이퍼를 적재대 상에 얹어서 처리하는 데 있어서, 웨이퍼의 반송 기구인 핀셋과 적재대의 사이에서 웨이퍼를 전달하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는, 3개의 승강 핀이 적재대의 상면으로부터 돌출되고, 또한 핀셋이 적재대 바로 위에 도달하여, 웨이퍼를 전달하는 태세에 들어간다. 이어서 핀셋이 하강하여 웨이퍼를 승강 핀 상에 얹은 후, 핀셋이 적재대로부터 후퇴한다. 계속해서, 승강 핀이 적재대 내로 함몰되어 적재대 상에 웨이퍼를 적재한다.
일본 특허 공개 제2002-64132호 공보
본 개시에 따른 기술은, 기판 반송 장치의 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와 승강 가능하게 구성된 승강 부재의 사이에서의 기판의 전달에 요하는 시간을 단축한다.
본 개시의 일 양태는, 기판의 전달 방법이며, 승강 가능하게 구성된 승강 부재가 배치된 영역의 상방에, 기판 반송 장치의 기판을 보유 지지하는 보유 지지부를 이동시키는 공정과, 상기 보유 지지부의 하강과 상기 승강 부재의 상승을 동시에 행하여, 상기 보유 지지부로부터 상기 승강 부재에 기판을 전달하거나, 또는, 기판을 지지한 상기 승강 부재의 하강과 상기 보유 지지부의 상승을 동시에 행하여, 상기 승강 부재로부터 상기 보유 지지부에 기판을 전달하는 공정을 포함한다.
본 개시에 의하면, 기판 반송 장치의 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와 승강 가능하게 구성된 승강 부재의 사이에서의 기판의 전달에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 전달 시스템으로서의 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 2는 반송 암의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 3은 진공 처리실 내의 구성의 일부만을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 웨이퍼 처리 시의 진공 처리실 내의 모습을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 웨이퍼 처리 시의 진공 처리실 내의 모습을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 웨이퍼 처리 시의 진공 처리실 내의 모습을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 웨이퍼 처리 시의 진공 처리실 내의 모습을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 종래의 웨이퍼의 전달 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 실시 형태에 따른 전달 방법이 적용되는 웨이퍼 처리 시스템의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어 반도체 디바이스 등의 제조 프로세스에서는, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 등의 기판에 대하여, 성막 처리, 에칭 처리 등의 처리가 감압 분위기 하에서 행하여진다. 상술한 처리는, 기판이 적재되는 적재대를 갖는 처리 장치에서 행하여진다.
처리 장치에 대한 기판의 반출입은, 기판을 보유 지지하는 보유 지지부인 피크를 구비한 기판 반송 장치를 사용해서 행하여지고 있다. 또한, 기판 반송 장치의 피크로부터 처리 장치의 적재대에의 기판의 적재는, 승강 가능하게 구성되어 기판을 지지하는 승강 핀을 통해서 행하여진다. 종래, 이 승강 핀을 통한 기판의 적재는, 예를 들어 이하와 같이 해서 행하여진다. 즉, 승강 핀을 적재대의 상면으로부터 돌출시킨 상태에서, 기판을 보유 지지한 기판 반송 장치의 피크를 승강 핀의 상방에 이동시키고, 그 후, 피크를 하강시킴으로써 기판이 승강 핀에 전달된다. 그리고, 피크를 퇴피시킴과 함께 승강 핀을 하강시킴으로써, 적재대에 기판이 적재된다.
그러나, 상술한 방법은, 기판의 전달에 요하는 시간 면에서 개선의 여지가 있다.
그래서, 본 개시에 따른 기술은, 기판 반송 장치의 피크와 승강 부재의 사이에서의 기판 전달을 고속으로 행한다.
이하, 본 실시 형태에 따른 기판의 전달 방법 및 기판 전달 시스템을, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
<웨이퍼 처리 시스템>
도 1은, 본 실시 형태에 따른 기판 전달 시스템으로서의 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다. 도 2는, 반송 암의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다. 도 3은, 후술하는 진공 처리실 내의 구성의 일부만을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1의 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 기판으로서의 웨이퍼(W)에 대하여, 예를 들어 성막 처리, 확산 처리, 에칭 처리 등의 소정의 처리를 감압 하에서 행하는 것이다.
이 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 복수의 웨이퍼를 수용 가능한 캐리어(C)가 반출입되는 캐리어 스테이션(10)과, 감압 하에서 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(11)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다. 캐리어 스테이션(10)과 처리 스테이션(11)은, 2개의 로드 로크 장치(12, 13)를 통해서 연결되어 있다.
로드 로크 장치(12, 13)는, 실내를 대기압 상태와 진공 상태로 전환되도록 구성된 로드 로크실(12a, 13a)을 갖는다. 로드 로크실(12a, 13a) 각각에는, 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 부재(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
또한, 로드 로크 장치(12, 13)는, 후술하는 대기압 반송 장치(21)와 진공 반송 장치(30)를 연결하도록 마련되어 있다.
캐리어 스테이션(10)은, 캐리어 적재대(20)와, 캐리어 적재대(20)에 인접해서 마련된 대기압 반송 장치(21)를 갖고 있다.
캐리어 적재대(20)에는, 캐리어(C)를 복수, 예를 들어 3개 배열해서 적재할 수 있도록 구성되어 있다.
대기압 반송 장치(21)는, 실내가 대기압 하로 되는 대기 반송실(22)을 갖는다. 대기 반송실(22)은, 로드 로크 장치(12, 13)의 로드 로크실(12a, 13a)과 게이트 밸브(G1, G2)를 통해서 접속되어 있다. 대기 반송실(22) 내에는 웨이퍼 반송 기구(23)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(23)는, 대기압 하에서, 캐리어 적재대(20) 상의 캐리어(C)와 로드 로크실(12a, 13a)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있도록 구성되어 있다.
캐리어 스테이션(10)에는, 대기압 반송 장치(21)에 인접해서 마련된 얼라이너(24)를 더 갖는다. 얼라이너(24)는, 웨이퍼(W)의 노치 등을 인식해서 웨이퍼(W) 방향의 조정을 행한다.
처리 스테이션(11)은, 기판 반송 장치로서의 진공 반송 장치(30)와 처리 장치(40 내지 43)를 갖고 있다.
진공 반송 장치(30)는, 실내가 감압 상태(진공 상태)로 유지되는 진공 반송실(31)을 갖는다. 진공 반송실(31)은, 밀폐 가능하게 구성된 하우징으로 이루어지며, 예를 들어 평면으로 보아 대략 다각 형상(도시의 예에서는 육각 형상)을 이루도록 형성되어 있다. 진공 반송실(31)은, 로드 로크 장치(12, 13)의 로드 로크실(12a, 13a)과 게이트 밸브(G3, G4)를 통해서 접속되어 있다. 또한, 진공 반송실(31)은, 후술하는 진공 처리실(44 내지 47) 각각과 게이트 밸브(G5 내지 G8)를 통해서 접속되어 있다. 진공 반송실(31) 내에는, 처리 장치(40 내지 43)의 후술하는 진공 처리실(44 내지 47)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는, 기판 반송 기구로서의 웨이퍼 반송 기구(32)가 마련되어 있다.
웨이퍼 반송 기구(32)는 반송 암(32a)을 1개 갖고 있다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(32)에 마련되는 반송 암(32a)은 복수이어도 된다. 반송 암(32a)은, 예를 들어 다관절 암으로 구성된다.
반송 암(32a)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 선단에 보유 지지부로서의 피크(32b)가 마련되어 있다. 피크(32b)는 승강 가능하게 구성되어 있으며, 구체적으로는 반송 암(32a) 전체의 승강에 맞춰서 승강하도록 피크(32b)는 구성되어 있다. 또한, 피크(32b)는, 처리 장치(40 내지 43)에 대하여 진퇴 가능하게 구성되어 있으며, 구체적으로는 반송 암(32a)이 신축함으로써 처리 장치(40 내지 43) 각각의 지지 핀(110)에 대하여 진퇴하도록 구성되어 있다. 피크(32b)는, 로드 로크실(12a, 13a) 각각에 대해서도 진퇴 가능하게 구성되어 있으며, 구체적으로는 반송 암(32a)이 신축함으로써 로드 로크실(12a, 13a) 각각의 지지 부재(도시하지 않음)에 대하여 진퇴하도록 구성되어 있다.
그리고, 웨이퍼 반송 기구(32)는, 반송 암(32a)의 피크(32b)에 의해 웨이퍼(W)를 보유 지지하면서 반송하는 구성으로 되어 있다.
또한, 웨이퍼 반송 기구(32)는 베이스(32c)를 갖고 있다. 베이스(32c)는 반송 암(32a)의 근원 부분을 축지지한다. 베이스(32c)에는, 처리 장치(40 내지 43) 각각의 지지 핀(110)에 대한 피크(32b)의 진퇴, 로드 로크실(12a, 13a) 각각의 지지 부재(도시하지 않음)에 대한 피크(32b)의 진퇴를 구동하는 구동부(32d)가 마련되어 있다. 구동부(32d)는, 반송 암(32a)의 베이스(32c)를 중심으로 한 회전도 구동한다. 또한, 구동부(32d)는, 반송 암(32a)의 승강, 즉 피크(32b)의 승강도 구동한다. 구동부(32d)는, 상술한 진퇴, 회전, 승강을 위한 구동력을 발생시키는 모터 등의 액추에이터(도시하지 않음)를 갖는다.
처리 장치(40 내지 43)는, 웨이퍼(W)에 대하여 예를 들어 성막 처리, 확산 처리, 에칭 처리 등의 소정의 처리를 감압 하에서 행한다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 처리 장치(40 내지 43)는 각각, 감압 하의 실내에서 웨이퍼(W)에 대하여 상기 소정의 처리가 행하여지는 진공 처리실(44 내지 47)을 갖는다.
또한, 처리 장치(40 내지 43)에는, 웨이퍼 처리의 목적에 따른 처리를 행하는 장치를 임의로 선택할 수 있다.
처리 장치(40)의 진공 처리실(44) 내에는, 도 3에 도시한 바와 같이 적재대(100)가 마련되어 있다.
진공 처리실(44) 내에서의 적재대(100)의 하방에는, 승강 부재로서의 지지 핀(110)이 상하 방향으로 연장되도록 복수(예를 들어 3개) 마련되어 있다. 이들 지지 핀(110)은, 당해 지지 핀(110)을 승강시키는 승강 기구(120)에 접속되어 있다. 승강 기구(120)는, 예를 들어 복수의 지지 핀(110)을 지지하는 지지 부재(121)와, 지지 부재(121)의 승강, 즉 지지 핀(110)의 승강을 구동하는 구동부(122)를 갖는다. 구동부(122)는, 상기 승강을 위한 구동력을 발생시키는 모터 등의 액추에이터(도시하지 않음)를 갖는다. 지지 핀(110)은 승강함으로써, 적재대(100)와 피크(32b)의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달 등을 위해서, 적재대(100)를 두께 방향 즉 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍(100b)을 통해서 당해 적재대(100)의 상면(즉 적재면)(100a)으로부터 돌출 함몰된다.
진공 처리실(45 내지 47) 내에도, 진공 처리실(44)과 마찬가지로 적재대(100)나 지지 핀(110) 등이 마련되어 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 처리 시스템(1)에는 제어부(50)가 마련되어 있다. 제어부(50)는, 예를 들어 CPU와 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 웨이퍼 처리 시스템(1)에서의 각종 처리를 실현하는 프로그램이 저장되어 있다. 예를 들어, 프로그램 저장부에는, 피크(32b)에 대한 구동부(32d), 지지 핀(110)에 대한 구동부(122)를 제어하여, 후술하는 웨이퍼 처리를 실현하는 프로그램이 저장되어 있다.
<웨이퍼 처리>
이어서, 이상과 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 사용해서 행하여지는 웨이퍼 처리의 일례에 대해서 도 4 내지 도 7을 사용해서 설명한다. 도 4 내지 도 7은, 웨이퍼 처리 시의 진공 처리실(44) 내의 모습을 모식적으로 도시하는 도면이며, 진공 처리실(44) 내의 구성의 일부만을 도시하고 있다. 또한, 이하의 처리는, 제어부(50)에 의한 제어 하에 행하여진다.
(S1: 진공 반송 장치(30)에의 반입)
먼저, 웨이퍼(W)가 진공 반송 장치(30)에 반입된다. 구체적으로는, 먼저 예를 들어 웨이퍼 반송 기구(23)의 반송 암(23a)에 의해, 웨이퍼(W)가 캐리어(C)로부터 취출되어 얼라이너(24)에 반입된다. 계속해서, 얼라이너(24)에 있어서 웨이퍼(W) 방향의 조정이 행하여진다. 이어서, 웨이퍼(W)가 반송 암(23a)에 의해 얼라이너(24)로부터 취출됨과 함께, 게이트 밸브(G1)가 개방 상태로 된다. 그 후, 웨이퍼(W)가 반송 암(23a)에 의해 로드 로크 장치(12)의 로드 로크실(12a)에 반입되어, 로드 로크실(12a) 내의 지지 부재(도시하지 않음)에 전달된다.
계속해서, 반송 암(23a)이 로드 로크실(12a)로부터 빼내지고, 또한 게이트 밸브(G1)가 폐쇄 상태로 되어서 로드 로크실(12a) 내가 밀폐되고, 감압된다.
로드 로크실(12a) 내의 압력이 소정의 압력 이하로 되면, 게이트 밸브(G3)가 개방 상태로 되고, 반송 암(32a)의 피크(32b)에 의해 웨이퍼(W)가 로드 로크실(12a) 내의 지지 부재(도시하지 않음)로부터 수취되어, 로드 로크실(12a)로부터 취출된다. 그 후, 게이트 밸브(G3)가 폐쇄 상태로 된다.
(S2: 처리 장치(40)에의 반입)
이어서, 웨이퍼(W)가 예를 들어 처리 장치(40)에 반입된다.
(S2-1: 피크(32b)의 이동)
구체적으로는 먼저, 처리 장치(40)에서의, 지지 핀(110)이 배치된 영역, 즉 적재대(100)의 상방에 웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)가 이동된다. 보다 구체적으로는 먼저, 도 4에 도시하는 바와 같이, 지지 핀(110)의 상단이 제1 핀 높이(H11)로 될 때까지 지지 핀(110)이 상승된다. 제1 핀 높이(H11)는, 피크(32b)에 의한 웨이퍼(W)의 반출입 시의 지지 핀(110)의 높이이다. 구체적으로는, 제1 핀 높이(H11)는, 지지 핀(110)이 적재대(100)의 상면(100a)으로부터 돌출되는 높이이며 또한 후술하는 제2 핀 높이(H12) 및 제1 피크 높이(H21)보다 낮다. 지지 핀(110)의 상단이 제1 핀 높이(H11)로 된 후, 게이트 밸브(G5)가 개방 상태로 되고, 그 후, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)가, 도 5에 도시한 바와 같이 제1 피크 높이(H21)에서의 수평 이동에 의해 진공 처리실(44) 내에 삽입되어, 지지 핀(110)의 상방의 위치까지(구체적으로는, 피크(32b)에 보유 지지된 웨이퍼(W)와 지지 핀(110) 모두가 평면으로 보아 겹치는 위치까지) 이동된다. 제1 피크 높이(H21)는, 피크(32b)에 의한 웨이퍼(W)의 반출입 시의 당해 피크(32b)의 높이이다. 구체적으로는, 제1 피크 높이(H21)는, 제1 핀 높이(H11) 및 후술하는 제2 핀 높이(H12)보다 높다. 또한, 제1 피크 높이(H21)와 제1 핀 높이(H11)의 사이의 거리(L1)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)가 수평 이동할 때 피크(32b) 및 웨이퍼(W)와 지지 핀(110)이 접촉하지 않도록 설정되어 있다.
(S2-2: 피크(32b)로부터 지지 핀(110)에의 전달)
웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)의 수평 이동 후, 도 6에 도시하는 바와 같이 피크(32b)의 하강과, 지지 핀(110)의 상승이 동시에 행하여져, 도 7에 도시하는 바와 같이 피크(32b)로부터 지지 핀(110)에 웨이퍼(W)가 전달된다. 구체적으로는, 피크(32b)의 제1 피크 높이(H21)로부터 제2 피크 높이(H22)까지의 하강과, 지지 핀(110)의 상단이 제1 핀 높이(H11)에서 제2 핀 높이(H12)로 되는 지지 핀(110)의 상승이 동시에 행하여진다. 이에 의해, 웨이퍼(W)는, 제1 피크 높이(H21)와 제2 피크 높이(H22)의 사이이면서 또한 제1 핀 높이(H11)와 제2 핀 높이 위치(H12)의 사이의 높이에서, 피크(32b)로부터 지지 핀(110)에 전달되어, 상단이 제2 핀 높이(H12)에 위치하는 지지 핀(110)에 지지된 상태로 된다. 예를 들어, 제2 피크 높이(H22)는 제1 핀 높이(H11)보다 낮고, 또한 제2 핀 높이(H12)도 제1 피크 높이(H21)보다 낮다.
제2 핀 높이(H12)와 제2 피크 높이(H22)의 사이의 거리(L2) 및 제2 피크 높이(H22)와 적재대(100)의 상면(100a)의 사이의 거리(L3)는, 이하와 같이 설정되어 있다. 즉, 상기 거리(L3)는, 피크(32b)의 빼냄이나 삽입을 위해서 당해 피크(32b)가 제2 피크 높이(H22)에서 수평 이동할 때, 지지 핀(110)에 지지된 웨이퍼(W) 및 적재대(100)의 상면(100a)과 피크(32b)가 접촉하지 않도록 설정되어 있다.
(S2-3: 적재대(100)에의 적재)
피크(32b)로부터 지지 핀(110)에의 웨이퍼(W)의 전달 후, 지지 핀(110)에 의해 적재대(100)에 웨이퍼(W)가 적재된다. 구체적으로는, 피크(32b)가, 제2 피크 높이(H22)에서의 수평 이동에 의해 적재대(100)로부터 퇴피되어, 즉, 지지 핀(110)으로부터 퇴피되어, 진공 처리실(44)로부터도 퇴피된다. 이어서, 지지 핀(110)이, 그 상단이 적재대(100) 내로 함몰되도록 하강된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)가 지지 핀(110)으로부터 적재대(100)의 상면(100a)에 전달되어 적재된다. 그 후, 게이트 밸브(G5)가 폐쇄 상태로 되어, 진공 처리실(44)이 밀폐된다.
(S3: 처리)
계속해서, 처리 장치(40)에 있어서, 웨이퍼(W)에 대하여 에칭 처리 등의 처리가 행하여진다.
(S4: 처리 장치(40)로부터의 반출)
그 후, 웨이퍼(W)가 처리 장치(40)로부터 반출된다.
(S4-1: 적재대(100)로부터의 꺼냄)
구체적으로는 먼저, 처리 장치(40)에 있어서, 지지 핀(110)에 의해 적재대(100)로부터 웨이퍼(W)가 꺼내진다. 보다 구체적으로는, 지지 핀(110)의 상단이 제2 핀 높이(H12)로 될 때까지 지지 핀(110)이 상승된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)가 적재대(100)의 상면(100a)으로부터 치워져 지지 핀(110)에 전달되고, 상단이 제2 핀 높이(H12)에 위치하는 지지 핀(110)에 지지된 상태로 된다.
(S4-2: 피크(32b)의 이동(진입))
지지 핀(110)의 상승 후, 지지 핀(110)이 배치된 영역, 즉 적재대(100)의 상방에 피크(32b)가 이동되어 진입한다. 보다 구체적으로는 먼저, 게이트 밸브(G5)가 개방 상태로 되고, 그 후, 피크(32b)가 제2 피크 높이(H22)에서의 수평 이동에 의해 진공 처리실(44) 내에 삽입되어, 지지 핀(110)에 지지된 웨이퍼(W)와 적재대(100)의 상면(100a)의 사이로 진입한다.
(S4-3: 지지 핀(110)으로부터 피크(32b)에의 전달)
피크(32b)의 수평 이동 후, 피크(32b)의 상승과, 지지 핀(110)의 하강이 동시에 행하여져서, 지지 핀(110)으로부터 피크(32b)에 웨이퍼(W)가 전달된다. 구체적으로는, 피크(32b)의 제2 피크 높이(H22)로부터 제1 피크 높이(H21)까지의 상승과, 지지 핀(110)의 상단이 제2 핀 높이(H12)에서 제1 핀 높이(H11)로 되는 지지 핀(110)의 하강이 동시에 행하여진다. 이에 의해, 웨이퍼(W)는, 지지 핀(110)으로부터 피크(32b)에 전달되어, 제1 피크 높이(H21)에 위치하는 피크(32b)에 보유 지지된 상태로 된다.
(S4-4: 피크(32b)의 퇴피 및 지지 핀(110)의 하강)
웨이퍼(W)가 피크(32b)에 보유 지지된 후, 피크(32b)가 진공 처리실(44)로부터 퇴피됨과 함께 지지 핀(110)이 하강된다. 보다 구체적으로는 먼저, 피크(32b)가, 제1 피크 높이(H21)에서의 수평 이동에 의해 적재대(100) 및 지지 핀(110)의 상방으로부터 퇴피되어, 진공 처리실(44) 내로부터도 퇴피된다. 이어서, 지지 핀(110)이, 그 상단이 적재대(100) 내로 함몰되도록 하강된다. 그 후, 게이트 밸브(G5)가 폐쇄 상태로 된다.
(S5: 웨이퍼(W)의 진공 반송 장치(30)로부터의 반출)
이어서, 상기 공정 S1과 역의 수순으로, 웨이퍼(W)가 진공 반송 장치(30)로부터 반출되어, 캐리어(C)로 되돌려진다. 단, 캐리어(C)로 되돌려지는 과정에서, 얼라이너(24)에 대한 웨이퍼(W)의 반출입 및 얼라이너(24)에서의 웨이퍼(W) 방향의 조정은 생략된다.
이에 의해 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼(W)의 전달 방법은, 지지 핀(110)이 배치된 영역의 상방에 피크(32b)를 이동시키는 공정을 포함한다. 또한, 본 전달 방법은, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)의 하강과 지지 핀(110)의 상승을 동시에 행하여, 피크(32b)로부터 지지 핀(110)에 웨이퍼(W)를 전달하는 공정과, 웨이퍼(W)를 지지한 지지 핀(110)의 하강과 피크(32b)의 상승을 동시에 행하여, 지지 핀(110)으로부터 피크(32b)에 웨이퍼(W)를 전달하는 공정을 포함한다. 즉, 본 전달 방법은, 피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 때, 피크(32b) 및 지지 핀(110) 중 웨이퍼(W)를 보유 지지하고 있는 쪽의 하강과, 보유 지지하고 있지 않은 쪽의 상승을 동시에 행한다. 예를 들어, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)의 제1 피크 높이(H21)로부터 제2 피크 높이(H22)까지의 하강과, 지지 핀(110)의 상단이, 제1 핀 높이(H11)에서 제2 핀 높이(H12)로 되는 지지 핀(110)의 상승이 동시에 행하여진다. 또한, 본 전달 방법에서의, 제1 피크 높이(H21)와 제1 핀 높이(H11)의 사이의 거리(L1)는, 상술한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)가 수평 이동할 때 피크(32b) 및 웨이퍼(W)와 지지 핀(110)이 접촉하지 않도록 설정된다. 바꾸어 말하면, 본 전달 방법에서는, 제1 피크 높이(H21)는, 제1 핀 높이(H11)를 기준으로, 웨이퍼 반출입 시에 피크-핀간에 접촉이 생기지 않는 범위에서 설정된다.
그에 반해 종래의 웨이퍼(W)의 전달 방법에서는, 피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 때, 피크(32b) 및 지지 핀(110) 중 어느 한쪽만이 승강되고, 다른 쪽은 고정된다. 예를 들어, 종래의 웨이퍼(W)의 전달 방법에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 지지 핀(110)의 상단이 적재대(100)의 상면(100a)으로부터 돌출되는 전달 높이(H31)에서 지지 핀(110)이 고정된 상태에서, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)의 제1 피크 높이(H41)로부터 제2 피크 높이(H42)까지의 하강이 행하여지고, 이에 의해, 피크(32b)로부터 웨이퍼(W)가 전달된다. 또한, 종래의 방법에서의, 제1 피크 높이(H41)와 지지 핀(110)의 전달 높이(H31)의 사이의 거리(L4)는, 본 전달 방법에서의 거리(L1)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 피크(32b)가 수평 이동할 때 피크(32b) 및 웨이퍼(W)와 지지 핀(110)이 접촉하지 않도록 설정된다. 바꾸어 말하면, 종래의 방법에서는, 제1 피크 높이(H41)는, 상기 전달 높이(H31)를 기준으로, 웨이퍼 반출입 시에 피크-핀간에 접촉이 생기지 않는 범위에서 설정된다.
여기서, 종래의 방법에서의 전달 높이(H31)와, 본 전달 방법에서의 제2 핀 높이(H12)의 높이가 동일한 경우를 생각한다. 이 경우에, 본 전달 방법에서의, 제2 핀 높이(H12)보다 낮은 제1 핀 높이(H11)는, 종래의 방법에서의 상기 전달 높이(H31)보다 낮아진다. 그리고, 상술한 바와 같이, 본 전달 방법에서는, 제1 피크 높이(H21)는 제1 핀 높이(H11)를 기준으로, 종래의 방법에서는, 제1 피크 높이(H41)는 상기 전달 높이(H31)를 기준으로, 각각 웨이퍼 반출입 시에 피크-핀간에 접촉이 생기지 않는 범위에서 설정된다. 그 때문에, 본 전달 방법에서는, 웨이퍼 반출입 시에 피크-핀간에 접촉이 생기지 않는 범위에서(예를 들어 본 전달 방법에서의 상기 거리(L1)가 종래의 방법에서의 상기 거리(L4)와 동등해지도록), 제1 피크 높이(H21)를, 종래의 방법에서의 제1 피크 높이(H41)에 비하여 낮게 할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 종래의 방법에서의 전달 높이(H31)와, 본 전달 방법에서의 제2 핀 높이(H12)의 높이가 동일한 경우에, 본 전달 방법은, 제1 피크 높이(H21)를, 종래의 방법에서의 제1 피크 높이(H41)에 비하여 낮게 할 수 있기 때문에, 이하의 효과도 갖는다. 즉, 종래의 방법에서의 제2 피크 높이(H42)와 본 전달 방법에서의 제2 피크 높이(H22)의 높이가 동일한 경우, 본 전달 방법에서는, 피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 때, 피크(32b)의 상하 방향의 이동 거리, 즉 승강 거리를 종래의 방법에 비해서 짧게 할 수 있다.
따라서, 본 전달 방법에 의하면, 피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달을 단시간, 즉 고속으로 행할 수 있다.
피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달에 요하는 시간은, 예를 들어 피크(32b)의 승강, 즉 반송 암(32a)의 승강을 고속으로 행함으로써도 짧게 할 수 있다. 그러나, 반송 암(32a)의 승강을 고속으로 행하면, 반송 암(32a)의 진동이 커지고, 이 진동에 의해 피크(32b) 상에서 웨이퍼(W)가 어긋나거나, 피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서 웨이퍼를 적절하게 전달할 수 없게 되거나 한다.
그에 반해 본 전달 방법에 의하면, 피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 때의, 피크(32b)의 승강 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 피크(32b)의 승강을 고속으로 행하지 않아도, 웨이퍼(W)의 전달을 단시간에 행할 수 있다. 즉, 본 전달 방법에 의하면, 반송 암(32a)의 진동을 크게 하지 않고, 피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달을 단시간에 행할 수 있다.
또한, 본 전달 방법에 의하면, 상술한 바와 같이 피크(32b)의 승강 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 피크(32b)의 승강 시의 소비 전력을 억제할 수 있고, 또한 게이트 밸브(G5 내지 G8)가 마련되는 처리 장치(40 내지 43)의 개구(구체적으로는 개구 높이)를 작게 할 수 있다. 상기 개구가 작은 편이, 처리 장치(40 내지 43)에 있어서 양호한 처리 결과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 개구를 작게 할 수 있기 때문에, 게이트 밸브(G5 내지 G8)도 소형화할 수 있다. 게이트 밸브(G5 내지 G8)를 소형화함으로써, 게이트 밸브(G5 내지 G8)의 개폐용 에어 소비량이나 게이트 밸브(G5 내지 G8)의 개폐 시의 당해 게이트 밸브(G5 내지 G8)의 이동량도 삭감할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 게이트 밸브(G5 내지 G8)의 이동량을 삭감함으로써, 게이트 밸브(G5 내지 G8)의 개폐까지 포함한, 피크(32b)와 지지 핀(110)의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달에 요하는 시간을 또한 단축할 수 있다.
또한, 게이트 밸브(G5 내지 G8) 및 당해 게이트 밸브(G5 내지 G8)가 마련되는 개구를 작게 할 수 있기 때문에, 웨이퍼 처리 시스템(1) 전체적으로 소형화할 수 있다.
<본 전달 방법이 적용되는 웨이퍼 처리 시스템의 다른 예>
도 9는, 본 전달 방법이 적용되는 다른 예의 웨이퍼 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이며, 상기 웨이퍼 처리 시스템이 갖는 진공 반송 장치에 마련된 웨이퍼 반송 기구의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 9의 웨이퍼 반송 기구(200)는, 도 3의 웨이퍼 반송 기구(32)와, 반송 암의 구성이 다르며, 구체적으로는 반송 암의 선단에 마련된, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 보유 지지부의 구성이 다르다. 도 3의 웨이퍼 반송 기구(32)의 반송 암(32a)의 보유 지지부, 즉 피크(32b)는, 보유 지지 가능한 웨이퍼(W)의 매수는 1매이었던 것에 반해, 웨이퍼 반송 기구(200)의 반송 암(201)의 보유 지지부(202)는, 복수매(예를 들어 4매)의 웨이퍼(W)를 일괄해서 보유 지지 가능하게 구성되어 있다.
반송 암(201)의 보유 지지부(202)는, 구체적으로는 장판(長板)부(203)를 한 쌍 갖는다. 이하에서는, 장판부의 한쪽을 제1 장판부(203a), 다른 쪽을 제2 장판부(203b)로서 설명한다. 제1 장판부(203a) 및 제2 장판부(203b)는 각각, 수평 방향으로 연장되도록 가늘고 긴 판상으로 형성되어 있다. 또한, 제1 장판부(203a) 및 제2 장판부(203b)는 서로 평행해지게 마련되어 있다. 제1 장판부(203a)의 길이는, 당해 제1 장판부(203a)의 길이 방향을 따라서 배열된 복수매(본 예에서는 2매)의 웨이퍼(W)를 일괄해서 보유 지지 가능한 길이이다. 또한, 제1 장판부(203a)는, 그 폭(수평면 내에서의 길이 방향에 수직 방향인 길이)이, 예를 들어 웨이퍼(W)의 직경보다 가늘게 형성되어 있다. 제2 장판부(203b)의 길이 및 폭은 제1 장판부(203a)와 마찬가지이다.
상술한 바와 같이 구성된 웨이퍼 반송 기구(200)는, 복수매의 웨이퍼(W)를 동시에 처리 장치에 반입한다. 이 처리 장치에는, 도 3의 적재대(100)와 마찬가지의 적재대가, 웨이퍼 반송 기구(200)가 보유 지지하는 웨이퍼(W)의 매수에 대응한 수만큼 마련되어 있고, 또한 각 적재대에 대하여 도 3의 지지 핀(110)과 마찬가지의 지지 핀이 마련되어 있다. 그리고, 이 처리 장치는, 복수매의 웨이퍼(W)에 대하여 에칭 처리 등의 처리를 동시에 행한다.
상술한 바와 같은 처리 장치와, 웨이퍼 반송 기구(200)가 마련된 진공 반송 장치를 갖는 웨이퍼 처리 시스템에서는, 웨이퍼 반송 기구(200)의 보유 지지부(202)로부터, 처리 장치 내에 마련된 지지 핀에, 또는 상기 지지 핀으로부터 보유 지지부(202)에, 복수매의 웨이퍼(W)가 동시에 전달된다. 이러한 복수매의 웨이퍼(W)의 동시 전달에도 본 전달 방법은 적용할 수 있다.
또한, 웨이퍼 반송 기구(200)와 같이, 보유 지지부(202)가 웨이퍼(W)를 일괄해서 보유 지지 가능하게 구성되어 있는 경우, 반송 암(201)이 대형화하기 때문에, 당해 반송 암(201)의 강성(구체적으로는 제1 및 제2 장판부(203a, 203b)의 강성)이 저하되거나 하여, 고속으로 승강시켰을 때 진동하기 쉬워진다. 이러한 진동하기 쉬운 반송 암(201)을 갖는 웨이퍼 반송 기구(200)를 구비한 웨이퍼 처리 시스템이어도, 본 전달 방법을 적용함으로써, 반송 암(201)의 진동을 크게 하지 않고, 보유 지지부(202)와 처리 장치 내의 지지 핀의 사이에서의 복수매의 웨이퍼(W)의 동시 전달을 단시간에 행할 수 있다.
<변형예>
또한, 이상에서는, 본 전달 방법에 대해서, 처리 장치 내에 마련된 승강 가능한 지지 핀과 반송 암의 보유 지지부의 사이에서 웨이퍼를 전달하는 예로 설명하였다. 단, 로드 로크실 내의 지지 부재가 승강 가능하게 구성되어 있을 때는, 본 전달 방법은, 로드 로크실 내의 지지 부재와 반송 암의 보유 지지부의 사이에서 웨이퍼를 전달하는 경우에도 적용할 수 있다.
이상에서는, 로드 로크실은, 상하 방향으로 다단으로 구성되어 있지 않았지만, 다단으로 구성되어 있어도 된다. 로드 로크실이 다단으로 구성되어 있는 경우, 진공 반송 장치에 마련하는 웨이퍼 반송 기구에, 반송 암의 승강 기구가 필수적이다. 본 전달 방법에 의하면, 로드 로크실이 상하 방향으로 다단으로 구성된 경우에 있어서, 이 경우에 필수적인 반송 암의 승강 기구를 유효 활용할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.

Claims (3)

  1. 승강 가능하게 구성된 승강 부재가 배치된 영역의 상방에, 기판 반송 장치의 기판을 보유 지지하는 보유 지지부를 이동시키는 공정과,
    상기 보유 지지부의 하강과 상기 승강 부재의 상승을 동시에 행하여, 상기 보유 지지부로부터 상기 승강 부재에 기판을 전달하거나, 또는, 기판을 지지한 상기 승강 부재의 하강과 상기 보유 지지부의 상승을 동시에 행하여, 상기 승강 부재로부터 상기 보유 지지부에 기판을 전달하는 공정을 포함하는, 기판의 전달 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보유 지지부는, 복수매의 기판을 보유 지지 가능하게 구성되고,
    상기 전달하는 공정은, 상기 보유 지지부로부터 상기 승강 부재에, 또는, 상기 승강 부재로부터 상기 보유 지지부에 복수매의 기판을 동시에 전달하는, 기판의 전달 방법.
  3. 승강 가능하게 구성된 승강 부재와,
    상기 승강 부재의 승강을 구동하는 제1 구동부와,
    승강 가능하면서 또한 상기 승강 부재에 대하여 진퇴 가능하게 구성된, 기판을 보유 지지하는 보유 지지부를 포함하는 기판 반송 장치와,
    상기 보유 지지부의 승강 및 상기 승강 부재에 대한 진퇴를 구동하는 제2 구동부와,
    제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 승강 부재가 배치된 영역의 상방에 상기 보유 지지부를 이동시키는 공정과,
    상기 보유 지지부의 하강과 상기 승강 부재의 상승을 동시에 행하여, 상기 보유 지지부로부터 상기 승강 부재에 기판을 전달하거나, 또는, 기판을 지지한 상기 승강 부재의 하강과 상기 보유 지지부의 상승을 동시에 행하여, 상기 승강 부재로부터 상기 보유 지지부에 기판을 전달하는 공정이 실행되도록, 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부를 제어하는, 기판 전달 시스템.
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