KR20230065897A - 기판의 반송을 실시하는 장치, 및 기판을 반송하는 방법 - Google Patents

기판의 반송을 실시하는 장치, 및 기판을 반송하는 방법 Download PDF

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와타루 마츠모토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 자기 부상을 이용해서 기판을 반송하는 기판 반송 모듈을 청정화하는 기술을 제공한다.
[해결 수단] 기판의 처리가 행해지는 기판 처리실에 대한 기판의 반송을 실시하는 장치에 있어서, 기판 반송실은 제 1 자석이 설치된 마루면부와, 상기 기판 처리실이 접속되는 개구부가 형성된 측벽부를 구비한다. 기판 반송 모듈은 기판 보지부와 제 2 자석을 구비하고, 제 1 자석과의 사이에 작용하는 반발력을 이용한 자기 부상에 의해, 기판 반송실 내에서 이동 가능하게 구성된다. 가열부는 기판 반송 모듈의 표면에 부착한 오염 물질을 방출시키기 위해서, 당해 기판 반송 모듈을 가열한다.

Description

기판의 반송을 실시하는 장치, 및 기판을 반송하는 방법{SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS AND SUBSTRATE TRANSFER METHOD}
본 개시는 기판의 반송을 실시하는 장치, 및 기판을 반송하는 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, "웨이퍼"라고도 한다)에 대한 처리를 실시하는 장치(웨이퍼 처리 장치)에 있어서는, 웨이퍼를 수용한 캐리어와, 처리가 실행되는 웨이퍼 처리실과의 사이에서 웨이퍼의 반송을 한다. 웨이퍼의 반송에 있어서는, 여러 가지의 구성의 웨이퍼 반송 기구가 이용된다.
출원인은, 자기 부상을 이용한 기판 반송 모듈을 이용해서 기판의 반송을 실시하는 웨이퍼 처리 장치의 개발을 진행하고 있다.
한편, 웨이퍼 처리 장치 내에 있어서 웨이퍼의 반송을 실시하는 공간에는, 웨이퍼와 기기, 또는 기기끼리의 접촉에 의해 발생하는 파티클, 웨이퍼의 처리 시에 사용하는 화학 물질 등 여러 가지의 오염 물질이 미량으로 존재한다. 이러한 오염 물질이 기판 반송 모듈에 부착, 축적하면, 반송 대상의 웨이퍼를 오염시키는 요인이 된다.
예를 들면 특허문헌 1에는, 감압 처리 장치 내에 있어서, 피처리 기판을 탑재하는 스테이지 등을 구성하는 부재의 온도를 상승시켜, 열응력 및 열영동력에 의해 미립자를 비산시키는 기술이 기재되어 있다. 한편, 특허문헌 1에는, 자기 부상을 이용한 기판 반송 모듈의 오염에 대한 대처법은 기재되지 않았다.
일본 특허 공개 제 2005-101539 호 공보
본 개시는 자기 부상을 이용해서 기판을 반송하는 기판 반송 모듈을 청정화하는 기술을 제공한다.
본 개시는 기판의 처리가 행해지는 기판 처리실에 대한 기판의 반송을 실시하는 장치로서, 제 1 자석이 설치된 마루면부와, 상기 기판 처리실이 접속되어, 당해 기판 처리실과의 사이에서 기판의 반입·반출이 행해지는 개구부가 형성된 측벽부를 갖는 기판 반송실과,
상기 기판을 보지하는 기판 보지부와, 상기 제 1 자석과의 사이에 반발력이 작용하는 제 2 자석을 구비하며, 상기 반발력을 이용한 자기 부상에 의해, 상기 기판 반송실 내에서 이동 가능하게 구성된 기판 반송 모듈과,
상기 기판 반송 모듈의 표면에 부착한 오염 물질을 방출시키기 위해서, 당해 기판 반송 모듈을 가열하는 가열부를 구비하는 장치이다.
본 개시에 의하면, 자기 부상을 이용해서 기판을 반송하는 기판 반송 모듈을 청정화할 수 있다.
도 1은 웨이퍼 처리 시스템의 제 1 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 2는 반송 모듈의 제 1 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 3은 반송 모듈 및 타일의 구성예를 도시하는 투시 사시도이다.
도 4는 웨이퍼 처리 시스템의 작용예를 도시하는 평면도이다.
도 5a는 가열부의 제 1 구성예를 도시하는 제 1 종단 측면도이다.
도 5b는 가열부의 제 1 구성예를 도시하는 제 2 종단 측면도이다.
도 6은 가열부의 제 2 구성예를 도시하는 종단 측면도이다.
도 7a는 가열부의 제 3 구성예를 도시하는 제 1 종단 측면도이다.
도 7b는 가열부의 제 3 구성예를 도시하는 제 2 종단 측면도이다.
도 8은 가열부의 제 4 구성예를 도시하는 종단 측면도이다.
도 9는 웨이퍼 처리 시스템의 제 2 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 10은 반송 모듈의 제 2 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 11은 웨이퍼 처리 시스템의 제 3 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 12는 반송 모듈의 가열에 수반하는 위치 차이의 보정 기구의 구성예를 도시하는 블럭도이다.
<웨이퍼 처리 시스템>
이하, 도 1을 참조하면서, 본 개시의 일 실시형태에 따른 기판의 반송을 실시하는 장치의 구성에 대해 설명한다. 당해 기판의 반송을 실시하는 장치는 웨이퍼 처리 시스템(101)에 설치되어 있다.
도 1에는, 웨이퍼(W)를 처리하는 기판 처리실인 복수의 웨이퍼 처리실(110)을 구비한 멀티 챔버 타입의 웨이퍼 처리 시스템(101)을 도시하고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 처리 시스템(101)은 로드 포트(141)와, 대기 반송실(140)과, 로드록실(130)과, 진공 반송실(160)과, 복수의 웨이퍼 처리실(110)을 구비하고 있다. 이하의 설명에서는, 로드 포트(141)가 설치되어 있는 측을 전방측으로 한다.
웨이퍼 처리 시스템(101)에 있어서, 로드 포트(141), 대기 반송실(140), 로드록실(130), 진공 반송실(160)은 전방측으로부터 수평 방향으로 이 순서로 배치되어 있다. 또한, 복수의 웨이퍼 처리실(110)은, 전방측에서 보아, 진공 반송실(160)의 좌우에 나란히 설치되어 있다.
로드 포트(141)는 처리 대상의 웨이퍼(W)를 수용하는 캐리어(C)가 탑재되는 탑재대로서 구성되며, 전방측에서 보아 좌우 방향으로 4대 나란하게 설치되어 있다. 캐리어(C)로서는, 예를 들면 FOUP(Front Opening Unified Pod) 등을 이용할 수 있다.
대기 반송실(140)은 대기압(상압) 분위기로 되어 있고, 예를 들면 청정 공기의 다운 플로우가 형성되어 있다. 또한, 대기 반송실(140)의 내부에는, 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(142)가 설치되어 있다. 대기 반송실(140) 내의 웨이퍼 반송 기구(142)는, 예를 들면 다관절 아암에 의해 구성되어 있다. 이 웨이퍼 반송 기구(142)는 캐리어(C)와 로드록실(130)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실시한다. 또한, 대기 반송실(140)의 예를 들면 좌측면에는, 웨이퍼(W)의 얼라인먼트를 실시하는 도시하지 않은 얼라인먼트실이 설치되어 있다.
진공 반송실(160)과 대기 반송실(140)과의 사이에는, 예를 들면 2개의 로드록실(130)이 좌우에 나란하게 설치되어 있다. 로드록실(130)은 반입된 웨이퍼(W)를 하방으로부터 밀어올려 보지하는 승강 핀(131)을 구비한다. 예를 들면, 승강 핀(131)은 둘레 방향에 따라 등간격으로 3개 설치되고, 승강 자재로 구성되어 있다. 또한, 후술의 승강 핀(113, 143)에 대해서도 동일하게 구성되어 있다.
로드록실(130)은 대기압 분위기와 진공 분위기를 전환하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 로드록실(130)과 대기 반송실(140)은 게이트 밸브(133)를 거쳐서 접속되어 있다. 또한, 로드록실(130)과 진공 반송실(160)은 게이트 밸브(132)를 거쳐서 접속되어 있다.
진공 반송실(160)은 본 개시의 기판 반송실에 상당하고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 진공 반송실(160)은, 전후 방향으로 긴, 평면에서 보아, 직사각형상의 하우징에 의해 구성되어 있다. 진공 반송실(160)은, 도시하지 않은 진공 배기 기구에 의해, 진공 분위기로 감압되어 있다. 또한, 진공 반송실(160)에는, 불활성 가스(예를 들면, 질소 가스)의 공급을 실시하는 도시하지 않은 불활성 가스 공급부를 접속하고, 감압되어 있는 진공 반송실(160) 내에 상시, 불활성 가스를 공급하도록 구성해도 좋다. 도 1에 도시하는 예의 웨이퍼 처리 시스템(101)에 있어서, 진공 반송실(160)의 좌우의 측벽부에는, 각각 4기, 합계 8기의 웨이퍼 처리실(110)이 게이트 밸브(111)를 거쳐서 접속되어 있다. 게이트 밸브(111)에 의해 개폐되는 개구부를 거쳐서, 진공 반송실(160)과 웨이퍼 처리실(110)과의 사이에서의 웨이퍼(W)의 반입·반출을 실시한다.
각 웨이퍼 처리실(110)은, 도시하지 않은 진공 배기 기구에 의해, 진공 분위기로 감압되어 있다. 각 웨이퍼 처리실(110)의 내부에는, 탑재대(112)가 설치되어 웨이퍼(W)는 이 탑재대(112)에 탑재된 상태로 소정의 처리가 실시된다. 웨이퍼(W)에 대해서 실시하는 처리로서는, 에칭 처리, 성막 처리, 클리닝 처리, 애싱 처리 등을 예시할 수 있다.
예를 들면, 웨이퍼(W)를 가열하면서 처리를 실시하는 경우에는, 탑재대(112)에는, 히터가 설치된다. 웨이퍼(W)에 대해서 실시하는 처리가 처리 가스를 이용하는 것인 경우는, 웨이퍼 처리실(110)에는, 샤워 헤드 등에 의해 구성되는 처리 가스 공급부가 설치된다. 또한, 이들 히터나 처리 가스 공급부는 도시 생략되어 있다. 또한, 탑재대(112)에는, 반입·반출되는 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 승강 핀(113)이 설치되어 있다. 웨이퍼 처리실(110)은 본 실시형태의 기판 처리실에 상당하고 있다.
<반송 모듈(30)>
상술의 구성을 갖는 진공 반송실(160)에 있어서는, 자기 부상식의 반송 모듈(기판 반송 모듈)(30)을 이용해서 웨이퍼(W)의 반송을 한다. 도 2, 도 3에 도시하는 예의 반송 모듈(30)은 평면에서 보아 직사각형상의 본체부(31)를 구비한다. 이 본체부(31)에는, 웨이퍼(W)를 수평으로 보지하는 아암부(32)가 설치되어 있다. 아암부(32)는, 본체부(31)측의 기단부로부터, 수평 방향으로 연재하도록 설치되어 있다. 아암부(32)의 선단부에는, 3개의 승강 핀(131, 113)이 설치된 영역을 좌우로부터 둘러싸도록 배치 가능한 포크가 설치되어 있다. 포크는 반송 모듈(30)에 있어서의 기판 보지부에 상당한다.
아암부(32)는, 본체부(31)를 진공 반송실(160) 내에 위치시킨 채로, 게이트 밸브(111)를 개방해서 웨이퍼 처리실(110) 내에 삽입하는 것에 의해, 탑재대(112)에 웨이퍼(W)를 전달할 수 있는 길이로 구성되어 있다.
또한, 반송 모듈(30)의 본체부(31)의 내부에는, 모듈측 자석(33)이 설치되어 있지만, 그 구성예에 대해서는, 도 3을 참조하면서 후술한다.
<자기 부상 기구>
도 3에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 진공 반송실(160)의 마루면부에는 복수의 타일(이동용 타일)(10)이 설치되어 있다. 이들 타일(10)은, 외부의 대기 반송실(140)과의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달 위치(로드록실(130)에 대향하는 위치)로부터, 웨이퍼 처리실(110)의 전방에 이르는, 반송 모듈(30)의 이동 영역에 설치되어 있다. 또한, 반송 모듈(30)이 로드록실(130) 내나 웨이퍼 처리실(110) 내에까지 진입해서 이동하도록 반송 영역이 설정되어 있는 경우에는, 이들 로드록실(130)이나 웨이퍼 처리실(110)의 마루면부에도 타일(10)이 설치된다.
타일(10)에는, 그 내부에 각각, 복수의 이동면측 코일(11)이 배열되어 있다. 이동면측 코일(11)은 도시하지 않은 전력 공급부로부터 전력이 공급되는 것에 의해 자장을 발생한다. 이동면측 코일(11)은 본 개시의 제 1 자석에 상당한다.
한편, 반송 모듈(30)의 내부에는, 예를 들면 영구자석에 의해 구성되는 복수의 모듈측 자석(33)이 배열되어 있다. 모듈측 자석(33)에 대해서는, 이동면측 코일(11)에 의해 생성되는 자장과의 사이에 반발력(자력)이 작용한다. 이 작용에 의해 타일(10)의 상면측의 이동면에 대해서 반송 모듈(30)을 자기 부상시킬 수 있다. 반송 모듈(30)에 설치된 모듈측 자석(33)은 본 개시의 제 2 자석에 상당한다.
또한, 타일(10)은, 복수의 이동면측 코일(11)에 의해, 자장을 생성하는 위치나 자력의 강함을 조절하고, 자계 상태를 변화시킬 수 있다. 이 자계의 제어에 의해, 이동면 상에서 반송 모듈(30)을 소망의 방향으로 이동시키는 것이나, 이동면으로부터의 부상 거리의 조절, 반송 모듈(30)의 방향의 조절을 실시할 수 있다. 타일(10)측의 자계의 제어는 전력이 공급되는 이동면측 코일(11)의 선택이나, 이동면측 코일(11)에 공급되는 전력의 크기를 조절하는 것에 의해 실시된다.
또한, 복수의 모듈측 자석(33)은 반송 모듈(30) 내에 설치된 배터리에 의해 전력이 공급되고, 전자석으로서 기능하는 코일에 의해 구성해도 좋다. 또한, 영구자석 및 코일의 쌍방을 마련해 모듈측 자석(33)을 구성해도 좋다.
도 1, 도 3에 도시하는 예에 있어서, 평면에서 보아, 직사각형상의 진공 반송실(160)의 단변 방향의 길이는, 각각, 웨이퍼(W)를 보지한 2대의 반송 모듈(30)이, 좌우에 늘어선 상태로 서로 상이할 수 있는 정도의 치수로 되어 있다. 또한, 이 예의 진공 반송실(160)의 단변 방향의 길이는, 반송 모듈(30)이 웨이퍼(W)를 보지했을 때의 본체부(31)로부터 웨이퍼(W)의 선단까지의 길이(웨이퍼(W)를 보지한 상태의 반송 모듈(30)의 전체 길이)보다 짧다. 이 예에서는, 진공 반송실(160) 내에 설치된 복수대의 반송 모듈(30)을 이용해서 웨이퍼(W)의 반송을 실시한다.
이상으로 설명한, 반송 모듈(30)을 구비하고, 웨이퍼 처리실(110)이 접속되는 진공 반송실(160)은 본 개시의 기판의 반송을 실시하는 장치에 상당한다.
<제어부(5)>
웨이퍼 처리 시스템(101)은 제어부(5)를 구비한다. 제어부(5)는 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 웨이퍼 처리 시스템(101)의 각 부를 제어하는 것이다. 기억부에는, 반송 모듈(30)의 이동 제어나 웨이퍼 처리실(110)의 동작 등을 제어하기 위한 스텝(명령) 그룹이 조합된 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그넷 옵티컬 디스크, 메모리 카드, 비휘발성 메모리 등의 기억 매체에 격납되고, 거기로부터 컴퓨터에 인스톨된다.
<웨이퍼(W)의 반송 동작>
다음에, 상술의 구성을 갖는 웨이퍼 처리 시스템(101)에 있어서의 웨이퍼(W)반송 동작의 일 예에 대해 설명한다. 처음에, 로드 포트(141)에 대해, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 수용한 캐리어(C)가 탑재되면, 대기 반송실(140) 내의 웨이퍼 반송 기구(142)에 의해, 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)가 취출된다. 그 다음에, 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 얼라인먼트실에 반송되어, 웨이퍼(W)의 얼라인먼트를 실시한다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(142)에 의해 웨이퍼(W)가 얼라인먼트실로부터 취출되면, 게이트 밸브(133)가 개방된다.
웨이퍼 반송 기구(142)가 로드록실(130) 내에 진입하면, 승강 핀(131)은 웨이퍼(W)를 밀어 올려서 수취한다. 그 후, 웨이퍼 반송 기구(142)가 로드록실(130)로부터 퇴피하면, 게이트 밸브(133)가 폐쇄된다. 또한, 로드록실(130) 내가 대기압 분위기로부터 진공 분위기로 전환된다.
로드록실(130) 내가 진공 분위기로 되면, 게이트 밸브(132)가 개방된다. 이 때 진공 반송실(160) 내에서는, 로드록실(130)의 접속 위치의 근방에서, 반송 모듈(30)이 로드록실(130)에 정대한 자세로 대기하고 있다. 그리고, 타일(10)에 설치되어 있는 이동면측 코일(11)에 의해 생성한 자장을 이용하여, 자기 부상에 의해 반송 모듈(30)을 상승시킨다.
그리고, 도 1에 도시하는 바와 같이 당해 반송 모듈(30)의 아암부(32)를 로드록실(130) 내에 진입시켜, 승강 핀(131)에 지지된 웨이퍼(W)의 하방에 위치시킨다. 또한, 승강 핀(131)을 강하시켜, 아암부(32)의 포크에 웨이퍼(W)를 전달한다.
다음에, 웨이퍼(W)를 보지한 아암부(32)를 로드록실(130)로부터 퇴출시켜, 웨이퍼(W)의 처리를 실행하는 웨이퍼 처리실(110)의 측방 위치까지 반송 모듈(30)을 후퇴시킨다. 이때 당해 반송 모듈(30)의 본체부(31)는 상기 게이트 밸브(111)의 배치 위치를 통과해, 진공 반송실(160)의 안쪽측까지 이동한다. 이 동작에 의해, 웨이퍼(W)를 보지한 아암부(32)의 선단측이 게이트 밸브(111)의 측방에 배치된다.
이렇게 해서, 아암부(32)의 선단측이 게이트 밸브(111)의 측방에 도달하면, 반송 모듈(30)이 후퇴하고, 또한 아암부(32)의 선단측이 게이트 밸브(111)를 향하도록, 회동한다. 이어서, 게이트 밸브(111)를 개방하여, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 처리실(110) 내에 삽입하도록 회동하면서, 반송 모듈(30)의 이동 방향을 전진으로 전환한다.
상술과 같이, 진공 반송실(160)의 단변 방향의 길이는 웨이퍼(W)를 보지한 반송 모듈(30)의 전체 길이보다 짧다. 이 경우에도, 회전 동작을 조합하면서 반송 모듈(30)을 전진/후퇴시키는 절환 동작에 의해, 진공 반송실(160) 내에서 웨이퍼 처리실(110)에 대한 웨이퍼(W)의 반입을 실시할 수 있다.
그 후, 반송 모듈(30)이 웨이퍼 처리실(110)에 정대하는 상태로 되면, 회전을 정지해 웨이퍼(W)가 탑재대(112)의 상방에 도달할 때까지 직진한다. 그 후, 웨이퍼(W)를 탑재대(112)에 전달하고, 반송 모듈(30)을 웨이퍼 처리실(110)로부터 퇴피시킨다. 또한, 게이트 밸브(111)를 폐쇄한 후, 웨이퍼(W)의 처리를 개시한다.
즉, 필요에 따라서 탑재대(112)에 탑재된 웨이퍼(W)의 가열을 실시하고, 미리 설정된 온도로 승온시키는 동시에, 처리 가스 공급부가 설치되어 있는 경우에는, 웨이퍼 처리실(110) 내에 처리 가스를 공급한다. 이렇게 해서, 웨이퍼(W)에 대한 소망한 처리가 실행된다.
미리 설정한 기간, 웨이퍼(W)의 처리를 실행하면, 웨이퍼(W)의 가열을 정지시키는 동시에, 처리 가스의 공급을 정지한다. 또한, 필요에 따라서 웨이퍼 처리실(110) 내에 냉각용 가스를 공급하고, 웨이퍼(W)의 냉각을 실시해도 좋다. 그 후, 반입시와는 역의 순서로 웨이퍼(W)를 반송해서, 웨이퍼 처리실(110)로부터 로드록실(130)로 웨이퍼(W)를 되돌린다.
또한, 로드록실(130)의 분위기를 상압 분위기로 전환한 후, 대기 반송실(140)측의 웨이퍼 반송 기구(142)에 의해 로드록실(130) 내의 웨이퍼(W)를 취출하고, 소정의 캐리어(C)로 되돌린다.
<오염 물질 방출>
이상으로 설명한 구성을 갖는 웨이퍼 처리 시스템(101)에 있어서는, 예를 들면 게이트 밸브(132, 111)의 개폐 동작 등 기기끼리의 접촉에 의해, 파티클이 발생하는 경우가 있다. 또한, 웨이퍼 처리실(110) 내에서 공급된 처리 가스의 분자가, 웨이퍼(W)에 흡착한 상태로 진공 반송실(160)에 반입된 후, 웨이퍼(W)로부터 방출되는 경우도 있다. 처리 가스의 분자에는, 진공 반송실(160) 내 약간 존재하고, 또는 기기의 표면에 흡착하고 있는 수분과 반응해서 파티클이나 부식성 물질이 형성되는 경우도 있다.
후술하는 바와 같이, 진공 반송실(160)의 내부는, 상시, 진공 배기를 하고 있으므로, 이러한 파티클이나 분자(화학 물질)는 진공 반송실(160)의 외부에 배출된다. 한편, 파티클이나 화학 물질의 일부는 진공 반송실(160)로부터 배출되기 전에 반송 모듈(30)의 표면에 부착해 버리는 경우도 있다.
반송 모듈(30)의 표면에서 파티클이나 화학 물질이 부착, 축적되고, 재비산하면, 웨이퍼(W)를 오염하는 요인이 된다. 또한, 상술과 같이, 기기의 표면에 흡착하고 있는 수분이 화학 물질과 반응해 파티클이나 부식성 물질을 형성하는 요인이 된다. 그래서 본 예의 웨이퍼 처리 시스템(101)은 반송 모듈(30)의 표면에 부착한 파티클, 화학 물질이나 수분 등의 오염 물질을 방출시키는 기구를 구비한다. 또한, 본 개시에서는, 수분에 대해서도 "오염 물질"의 개념에 포함하고 있다.
도 1, 도 3에 예시하는 웨이퍼 처리 시스템(101)에 있어서, 오염 물질을 방출시키는 기구는 진공 반송실(160)의 후단부에 설정된 클리닝 영역(20)에 설치되어 있다. 진공 반송실(160)의 후단부는, 로드 포트(141)로부터 보아서 최후부측의 웨이퍼 처리실(110)에 대해 웨이퍼(W)를 반입, 반출시킬 때의 절환 동작을 실시함에 있어서, 본체부(31)를 진입시키는 스페이스로도 되어 있다.
클리닝 영역(20)에는, 반송 모듈(30)을 가열하는 것에 의해, 반송 모듈(30)의 표면으로부터 오염 물질을 방출시키기 위한 가열부가 설치되어 있다. 이하, 도 5a 내지 도 8을 참조하면서, 가열부의 여러 가지의 구성예를 설명한다.
<가열부 구성예 1: 가열용 광원(411)>
도 5a, 도 5b는 도 4의 A-A' 위치에 있어서의 진공 반송실(160)의 종단 측면도이다(도 6 내지 도 8에 있어서 동일함).
도 5a에 도시하는 바와 같이, 클리닝 영역(20)에 있어서의 진공 반송실(160)의 천정부에는, 본 개시의 가열부의 제 1 구성예인 가열용 광원(411)이 설치되어 있다. 본 예에 있어서, 웨이퍼 처리 시스템(101)의 천정부의 상면측에는, 클리닝 영역(20)으로 향하여, 반송 모듈(30)의 표면을 가열하기 위한 가열광을 온화하게 조사할 수 있도록, 복수의 가열용 광원(411)이 설치되어 있다. 또한, 도시하지 않은 전력 공급부로부터 전력이 공급되는 대상의 가열용 광원(411)을 선택하는 것에 의해, 가열광이 조사되는 영역을 조절할 수도 있다.
가열용 광원(411)에는, 할로겐 램프 등의 적외선 램프나, 적외광을 방사하는 LED(Light Emitting Diode) 램프를 이용하는 경우를 예시할 수 있다. 각 가열용 광원(411)에는 램프 쉐이드(412)를 마련해서, 가열광의 조사 방향을 제어해도 좋다.
복수의 가열용 광원(411)은 커버부(414) 및 보지부(413)를 거쳐서 진공 반송실(160)의 천정부의 상면측에 배치되어 있다. 가열용 광원(411)이 배치되어 있는 영역과, 진공 반송실(160) 내에 설정된 클리닝 영역(20)과의 사이에는, 예를 들면 석영 유리로 이뤄지고, 가열광을 투과시키는 투과창(415)이 설치되어 있다.
또한, 도 5a, 도 5b에는, 가열용 광원(411)에 의해 가열된 후의 반송 모듈(30)을 사용 온도까지 냉각하는 냉각부를 마련한 예를 도시하고 있다. 본 예에 있어서 냉각부는, 온조 유체인 냉매가 흐르는 유로(온조 유체 유로(21))를 타일(10) 내에 형성한 구성으로 되어 있다. 이 경우, 타일(10)의 상면은 본체부(31)와 접촉시키는 접촉면이 된다. 온조 유체 유로(21)에는, 냉매의 공급, 정지를 실시하는 냉매 공급부(432)가 접속되어 있다.
상술의 구성을 갖는 웨이퍼 처리 시스템(101)에서, 반송 모듈(30)의 표면으로부터 오염 물질을 방출시키는 가열을 실시하는 동작에 대해 설명한다.
반송 모듈(30)의 가열을 실시하는 타이밍이 되면, 처리 대상의 본체부(31)를 클리닝 영역(20)으로 이동시켜, 가열용 광원(411)의 하방측에 본체부(31)를 배치한다. 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시하는 예에 있어서는, 1대의 반송 모듈(30)을 배치한 예에 대해 도시하고 있지만, 2대의 반송 모듈(30)을 배치해도 좋다.
본체부(31)의 가열은, 전회의 가열로부터 미리 설정한 시간의 경과후나, 미리 설정한 매수의 웨이퍼(W)를 반송한 후의 타이밍에서 실시하는 경우를 예시할 수 있다.
또한, 설명의 편의상, 도 4에는, 진공 반송실(160) 내에서 다른 반송 모듈(30)에 의한 웨이퍼(W)의 반송을 실시하고 있는 동작과 병행해서, 클리닝 영역(20)에 반송 모듈(30)을 배치한 상태를 도시하고 있다. 이 점에 대해서, 실제로는, 진공 반송실(160) 내에서 웨이퍼(W)의 반송을 실시하지 않는 기간 중에 반송 모듈(30)의 가열을 실시하는 것이 바람직하다. 웨이퍼(W)의 반송을 실시하지 않는 기간의 예로서는, 웨이퍼 처리실(110) 내에서 웨이퍼(W)의 처리가 실시되고 있는 기간 중으로서, 충분한 대기 시간이 있는 경우나, 모든 웨이퍼(W)의 처리가 종료해 진공 반송실(160)이나 웨이퍼 처리 시스템(101) 내에 웨이퍼(W)가 없는 기간 중을 예시할 수 있다.
클리닝 영역(20)에 반송 모듈(30)(본체부(31))을 배치하면, 도 5a에 도시하는 바와 같이 반송 모듈(30)을 부상시킨 상태로, 본체부(31)에 대향해서 배치된 영역의 가열용 광원(411)을 점등하고, 가열광을 조사한다. 가열광의 조사에 의해, 본체부(31)의 표면의 온도는 상온의 상태로부터 급격하게 상승한다. 이 때, 본체부(31)의 표면을 75℃ 내지 300℃의 범위 내의 온도에까지 가열하는 경우를 예시할 수 있다.
본체부(31)의 구성 부재나, 그 표면에 부착하고 있는 파티클의 온도가 급격하게 상승하면, 급격한 열응력이 가해져 본체부(31)의 표면으로부터 파티클을 박리시키는 힘이 가해진다. 또한, 본체부(31)의 표면과, 그 주위의 분위기와의 사이에 큰 온도 구배가 형성되는 것에 따르는 열영동의 영향에 의해서도 파티클을 본체부(31)의 표면으로부터 박리시키는 힘이 가해진다. 이러한 힘이 가해지는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 부착한 파티클이 방출된다.
또한, 웨이퍼(W)의 표면에 부착하고 있는 화학 물질이나 수분에 대해서도, 본체부(31)의 가열에 의해 승화·기화하고, 또는 분해해서 웨이퍼(W)의 표면으로부터 방출된다.
또한, 가열광이 조사되어 있지 않은 본체부(31)의 하면측에 있어서도, 상면측에서의 열전도에 의해 온도 상승이 생긴다. 이 때, 본체부(31)가 진공 반송실(160)의 마루면부로부터 부상한 상태에서 가열을 하는 것에 의해, 당해 하면측의 본체부(31)의 표면으로부터도, 상술의 메카니즘에 의해 파티클이나 화학 물질이 방출된다.
또한, 본체부(31)에 접속되어 있는 아암부(32)의 표면에 있어서도, 열전도에 의한 온도 상승이 발생하고, 그 표면으로부터 파티클이나 화학 물질이 방출된다.
또한, 아암부(32)의 상면에도 가열광을 조사할 수 있도록 가열용 광원(411)을 배치하거나, 본체부(31)의 가열을 실시한 후, 반송 모듈(30)을 방향 전환시켜 아암부(32)를 클리닝 영역(20)에 진입시키거나 해서, 본체부(31)를 직접 가열해도 좋다.
여기서, 도 5a에 도시하는 바와 같이, 클리닝 영역(20)이 설치되어 있는 영역의 마루면부에는, 진공 반송실(160) 내의 진공 배기를 실시하는 배기부를 구성하는 배기 유로(161)의 일단을 개구시켜도 좋다. 진공 반송실(160) 내에 클리닝 영역(20)이 설정되어 있는 경우에는, 이 배기 유로(161)는 반송 모듈(30)의 가열을 실시하는 분위기의 배기를 실시하는 배기부를 구성하고 있다고 할 수 있다.
반송 모듈(30)의 표면으로부터 방출된 파티클이나 화학 물질(오염 물질)은, 이 배기 유로(161)를 거쳐서 진공 반송실(160)의 외부에 배출된다. 이 관점에서, 배기 유로(161)는 반송 모듈(30)의 표면으로부터 방출된 오염 물질을 제거하는 오염물 제거부의 기능을 겸비하고 있다.
또한, 상술과 같이, 진공 반송실(160) 내에 상시, 불활성 가스를 공급 경우에는, 반송 모듈(30)의 가열을 실시하고 있는 기간 중에 당해 불활성 가스의 공급 유량을 늘려서 배기를 촉진해도 좋다. 이 경우에는, 진공 반송실(160) 내의 압력이 상승하는 경우도 있다. 이 점에 대해서는, 처리 스케줄이나 반송 스케줄을 조절하고, 웨이퍼(W)의 반송을 실시하지 않은 기간 중에 반송 모듈(30)의 가열을 실시하는 것으로, 압력 변동의 영향을 피할 수 있다.
이렇게 해서 미리 설정한 시간, 반송 모듈(30)의 가열을 실시하고, 본체부(31)의 표면이 청정한 상태가 되면, 가열용 광원(411)으로부터의 가열광의 조사를 정지한다. 그 후, 냉매 공급부(432)로부터 온조 유체 유로(21)에 냉매를 공급하는 동시에, 반송 모듈(30)을 강하시켜, 당해 반송 모듈(30)의 하면과, 냉매가 공급되고 있는 영역의 타일(10)을 접촉시킨다. 냉각된 타일(10)의 표면(접촉면)에 본체부(31)의 하면을 접촉시키면, 열전도에 의해 반송 모듈(30)의 전체(본체부(31)의 하면, 상면이나 아암부(32))가 냉각된다. 이 동작에 의해, 진공 배기되고 있는 진공 반송실(160) 내에 있어서도, 예를 들면 상온까지 반송 모듈(30)을 신속히 냉각해, 웨이퍼(W)의 반송을 재개할 수 있다.
또한, 반송 모듈(30)의 가열 중에도 온조 유체 유로(21)에의 냉매의 공급을 실시하고 있으면, 비산한 오염 물질이, 냉각된 타일(10)의 표면에 열영동에 의해 끌어 당겨져 부착되어 버릴 우려가 있다. 그래서, 반송 모듈(30)의 가열시에는 냉매의 공급을 실시하지 않는 것에 의해, 타일(10)의 오염을 피하고, 냉각시에 타일(10)과 접촉시키는 반송 모듈(30)의 재오염을 억제하고 있다.
<가열부 구성예 2: 유도 코일(421)>
본 개시의 가열부의 제 2 구성예로서, 도 6에는, 진공 반송실(160)의 천정부의 상면측에 유도 가열용의 유도 코일(421)을 마련한 예를 도시하고 있다. 유도 코일(421)은 커버부(422)에 의해 덮인 상태로 되어 있다. 유도 코일(421)은 도시하지 않은 전력 공급부로부터 전력이 공급되는 것에 의해, 진공 반송실(160) 내의 유도 코일(421)의 하방측의 영역에 자계를 발생시킨다.
한편, 클리닝 영역(20)에 본체부(31)를 배치했을 때, 유도 코일(421)과 대향한 상태가 되는 본체부(31)의 상면측은 금속에 의해 구성되어 있다. 그리고, 전력 공급부로부터 유도 코일(421)에 전력을 공급하고, 진공 반송실(160) 내에 자계가 형성되면, 유도 가열에 의해 본체부(31)의 상면의 온도가 상승한다. 본체부(31)의 가열 온도, 및 반송 모듈(30)(본체부(31)의 상면, 하면, 아암부(32))의 표면으로부터 오염 물질(파티클이나 화학 물질)이 방출되는 작용에 대해서는, 도 5a를 이용해서 설명한 예와 동일하다. 또한, 배기 유로(161)를 거친 오염 물질의 배출이나, 오염 물질을 방출한 후, 냉매가 통류하는 타일(10)과의 접촉에 의한 반송 모듈(30)의 냉각에 대해서도 도 5a, 도 5b에서 설명한 내용과 동일하므로, 재차의 기재를 생략한다.
또한, 유도 코일(421)에 의한 가열 중, 반송 모듈(30)을 부상시키는 것이 곤란한 경우에는, 예를 들면 복수의 지지 핀에 의해 반송 모듈(30)을 지지한 상태로 가열을 실시해도 좋다.
<가열부 구성예 3: 열교환 기구>
도 7a는 가열부로서 타일(10) 내에 형성된 온조 유체 유로(21)에 온조 유체인 열매를 공급하기 위한 열매 공급부(431)를 마련한 예이다. 이 경우에는, 열매 공급부(431)로부터 열매가 공급되고 있는 기간 중에, 본체부(31)를 타일(10)의 상면(접촉면)과 접촉시켜 열전도에 의해 반송 모듈(30)의 표면을 75℃ 내지 300℃의 범위 내의 온도로 가열한다(도 7a). 온조 유체 유로(21)가 형성된 타일(10)이나 열매 공급부(431)는 본 예의 열교환 기구에 상당한다.
그리고, 미리 설정한 시간, 반송 모듈(30)의 가열을 실시하고, 본체부(31)의 표면이 청정한 상태가 되면, 열매로 전환하여 냉매 공급부(432)로부터 냉매를 공급해서 반송 모듈(30)을 냉각한다(도 7b).
<가열부 구성예 4: 저항 발열체(313)>
도 8에 도시하는 예에 있어서는, 반송 모듈(30) 내에 가열부인 저항 발열체(313)를 마련한 예를 도시하고 있다. 또한, 반송 모듈(30) 내에는, 저항 발열체(313)에 전력을 공급하는 전력 공급부가 설치되어 있다. 저항 발열체(313)는 2차 전지에 의해 구성하는 경우를 예시할 수 있다. 이 경우, 본체부(31)에 대해 외부의 전원과 접속하는 플러그를 마련하고, 당해 플러그를 콘센트에 삽입해서 2차 전지의 충전을 실시해도 좋다. 또한, 와이어리스 급전에 의해 2차 전지의 충전을 실시하는 구성으로 해도 좋다.
이 외에, 본체부(31) 내에는 2차 전지를 마련하지 않고, 플러그-콘센트 기구나 와이어리스 급전에 의해, 직접, 저항 발열체(313)에 대해서 급전을 실시해도 좋다. 이 경우에는, 플러그나 와이어리스 급전의 수전부가 전력 공급부(314)에 상당한다.
저항 발열체(313) 및 전력 공급부(314)는 본 예의 가열부에 상당한다.
상술의 저항 발열체(313)에 의해, 반송 모듈(30)을 75℃ 내지 300℃의 범위 내의 온도로 가열하는 것에 의해, 반송 모듈(30)의 표면으로부터 오염 물질을 방출시킬 수 있다. 그 후, 냉매가 통류하는 타일(10)과의 접촉에 의해 반송 모듈(30)을 냉각하는 것에 대해서는 도 5b에서 설명한 예와 동일하다.
또한, 도 8에는, 배기 유로(161)를 거친 오염 물질의 배출과는 다른 수법에 의해, 반송 모듈(30)로부터 방출된 오염 물질을 제거하는 수법의 예를 도시하고 있다. 즉, 본 예의 진공 반송실(160)의 예를 들면 천정부측에는, 내부에 냉매 유로(221)가 형성된 오염물 포집 부재(22)가 설치되어 있다. 냉매 유로(221)에는 냉매 공급부(23)가 접속되고, 냉매 공급부(23)에 대해서 온조 유체인 냉매를 공급할 수 있다.
이 냉매에 의해, 오염물 포집 부재(22)의 표면은 저항 발열체(313)에 의해 가열된 반송 모듈(30)보다 낮은 온도로 온조된다. 반송 모듈(30)의 표면으로부터 방출된 오염 물질은, 반송 모듈(30)의 표면과 오염물 포집 부재(22)의 표면과의 사이에 온도 구배가 형성되는 것에 따르는 열영동에 의해, 오염물 포집 부재(22)측으로 이동하고, 오염물 포집 부재(22)의 표면에 부착한다. 이 작용에 의해, 반송 모듈(30)로부터 방출된 오염 물질을 진공 반송실(160) 내로부터 제거할 수 있다. 오염물 포집 부재(22)는 본 예의 오염물 제거부에 상당한다.
여기서, 도 5a 내지 도 7b에 도시한 배기 유로(161)를 이용한 오염물 제거부와, 도 8에 도시한 오염물 포집 부재(22)를 이용한 오염물 제거부의 구성은, 필요에 따라서 어느 한쪽, 또는 그 쌍방을 선택해 배치할 수 있다. 한편, 도 5a, 도 5b나 도 6에 도시하는 예에서는, 가열부(가열용 광원(411), 유도 코일(421))가 진공 반송실(160)의 천정부측에 배치되어 있다. 이 경우에는, 오염물 포집 부재(22)는, 예를 들면 진공 반송실(160)의 측벽부에 배치해도 좋다.
<효과>
본 개시에 의한 웨이퍼 처리 시스템(101)에 의하면, 이하의 효과가 있다. 자기 부상을 이용해서 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 모듈(30)에 대해, 가열부(가열용 광원(411), 유도 코일(421), 냉매 공급부(432)와 온조 유체 유로(21), 또는 본체부(31) 내의 저항 발열체(313))에 의해 반송 모듈(30)의 표면을 가열한다. 이 가열에 수반하는 열응력 및 열영동의 작용에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 부착하고 있는 파티클을 방출시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 표면에 부착하고 있는 화학 물질에 대해서도, 본체부(31)의 가열에 수반하는 승화, 또는 분해에 의해, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 방출시킬 수 있다. 이와 같이, 표면에 부착하고 있는 오염 물질을 방출시키는 것에 의해, 반송 모듈(30)을 청정화할 수 있다.
<웨이퍼 처리 시스템(101a)>
다음에, 클리닝 영역(20)을 마련하는 영역, 및 반송 모듈(30a)의 가열을 실시하는 타이밍의 변형에 대해, 도 9에 도시하는 웨이퍼 처리 시스템(101a)의 예를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 도 9 내지 도 12에 있어서, 도 1 내지 도 8을 이용해서 설명한 웨이퍼 처리 시스템(101), 반송 모듈(30)과 공통의 구성에는, 이러한 도면에 부여한 것과 공통의 도면부호를 부여하고 있다.
도 9에 도시하는 웨이퍼 처리 시스템(101a)은 진공 반송실(160)과 대기 반송실(140)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반입·반출을 실시하기 때문에, 압력의 전환을 실시하는 로드록실(130) 내에 클리닝 영역(20)이 설치되어 있다. 이 점, 진공 반송실(160) 내에서 반송 모듈(30)의 가열을 실시하는 도 1, 도 3에 도시하는 웨이퍼 처리 시스템(101)과는 구성이 상이하다.
또한, 웨이퍼 처리 시스템(101a)에 있어서, 웨이퍼 처리실(110), 로드록실(130) 및 대기 반송실(140)에는, 진공 반송실(160)과 거의 동일 높이 위치에 마루면부가 설치되어 있다. 그리고, 이러한 마루면부에도 이동면측 코일(11)을 구비한 타일(10)이 설치되어 있다. 따라서, 반송 모듈(30a)은 이들 웨이퍼 처리실(110), 로드록실(130) 및 대기 반송실(140) 내를 자기 부상에 의해 이동할 수 있다. 이 점, 웨이퍼 처리실(110)이나 로드록실(130) 내에 아암부(32)를 삽입해서 웨이퍼(W)의 전달을 실시하는 도 1, 도 3에 도시하는 웨이퍼 처리 시스템(101)과는 구성이 상이하다.
또한, 본 예의 대기 반송실(140a)은 마루면부에 승강 핀(143)이 설치되어 있고, 당해 승강 핀(143)을 거쳐서 웨이퍼 반송 기구(142)와의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달을 실시한다. 대기 반송실(140a)은 본 예의 "다른 기판 반송실"에 상당한다.
<로드록실(130) 내에 있어서의 가열(1)>
본 예의 웨이퍼 처리 시스템(101)에 있어서는, 로드록실(130)이나 웨이퍼 처리실(110) 내에 진입하기 쉽도록, 아암부(32)를 구비하지 않는 타입의 반송 모듈(30a)을 이용해서 웨이퍼(W)의 반송을 실시한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 반송 모듈(30a)은 본체부(31)의 상면에 직접, 웨이퍼(W)를 보지하는 구성으로 되어 있다. 즉, 반송 모듈(30a)의 본체부(31)는 웨이퍼(W)가 탑재되어 보지되는 기판 보지부인 스테이지(34)로 되어 있다. 예를 들면, 스테이지(34)는 평평한 사각 판형상으로 형성된다.
반송 모듈(30a)은 웨이퍼 처리실(110)이나 대기 반송실(140) 내에 진입하고, 승강 핀(113, 143)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 실시한다. 반송 모듈(30a)에는, 승강 핀(113, 143)과의 간섭을 피하면서 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 슬릿(341)이 형성되어 있다. 슬릿(341)은, 승강 핀(113, 143)에 보지된 웨이퍼(W)의 하방 위치에 스테이지(34)를 진입, 퇴출시킴에 있어서, 승강 핀(113, 143)이 통과하는 궤도를 따라 형성되어 있다. 또한, 슬릿(341)은 웨이퍼(W)의 하방 위치에의 진입 방향을 180° 반전시키는 것도 가능하도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 반송 모듈(30a)과 승강 핀(113, 143)이 간섭하지 않고, 반송 모듈(30a)과 웨이퍼(W)와의 중심이 맞춰지도록 상하에 배치할 수 있다.
상술의 구성을 갖는 대기 반송실(140)에 있어서는, 로드록실(130)을 거쳐서 반송 모듈(30a)이 대기 반송실(140a) 내로 이동하고, 처리전의 웨이퍼(W)를 승강 핀(143)으로부터 수취하고, 처리후의 웨이퍼(W)를 승강 핀(143)에 전달한다. 한편, 상술과 같이 대기 반송실(140a) 내에는 청정 공기의 다운 플로우가 형성되어 있지만, 진공 분위기인 진공 반송실(160) 내와 비교하면, 상대적으로 많은 파티클이 존재한다. 또한, 대기 반송실(140a)에 있어서는, 반송 모듈(30a)에 수분이 흡착하기 쉽다. 또한, 웨이퍼 처리실(110) 내에서의 처리에 수반해서 웨이퍼(W)에 부착한 화학 물질이 대기 반송실(140a) 내에 취출되고, 대기중의 수분이나 반송 모듈(30a)에 흡착한 수분과 반응해서 파티클이나 부식성의 화학 물질을 생성하는 경우도 있다.
이와 같이, 청정도가 상이한 대기 반송실(140a)과 진공 반송실(160)과의 사이를 반송 모듈(30a)이 이동하는 경우에는, 반송 모듈(30a)의 이동에 수반해, 진공 반송실(160)이나 웨이퍼 처리실(110) 내에 오염 물질이나 수분이 반입되어 버릴 우려가 생긴다. 그래서, 반송 모듈(30a)이 대기 반송실(140a)로부터 진공 반송실(160)로 이동하는 타이밍에서, 로드록실(130) 내에서 반송 모듈(30a)의 가열을 실시하는 것에 의해, 오염 물질을 방출시킨다. 이 때, 반송 모듈(30a)은 웨이퍼(W)의 반송을 실시하지 않은 상태인 것이 바람직하다. 반송 모듈(30a)의 가열에 의해, 표면이 청정화된 후의 반송 모듈(30a)을 진공 반송실(160)이나 웨이퍼 처리실(110) 내에 진입시킬 수 있다.
<로드록실(130) 내에 있어서의 가열(2)>
다음에, 도 11에 도시하는 웨이퍼 처리 시스템(101b)은, 서로 진공도가 상이한 진공 반송실(160, 160a)을 로드록실(130)을 거쳐서 접속하고, 당해 로드록실(130)에 클리닝 영역(20)을 마련한 예이다. 예를 들면 PVD(Physical Vapor Deposition))에 의한 성막을 실시하는 웨이퍼 처리실(110a)과, CVD에 의한 성막을 실시하는 웨이퍼 처리실(110)을 비교하면 PVD 성막이 보다 높은 진공도가 필요하다. 또한, 예를 들면, CVD 성막의 후, PVD 성막을 연속해서 실시하는 경우도 있다. 그래서, 도 11에 도시하는 웨이퍼 처리 시스템(101b)에서는, CVD용의 웨이퍼 처리실(110)이 접속된 제 1 진공 반송실(160)과, PVD용의 웨이퍼 처리실(110a)이 접속된 제 2 진공 반송실(160a)을, 로드록실(130)을 거쳐서 연결하는 것에 의해, CVD와 PVD에 의한 연속 성막을 가능으로 하고 있다.
한편, 높은 진공도가 요청되는 PVD 성막이 접속된 제 2 진공 반송실(160a) 내에 있어서는, 제 1 진공 반송실(160) 내보다 높은 청정도가 요구되는 일이 있다. 그래서, 본 예의 웨이퍼 처리 시스템(101b)은 제 1, 제 2 진공 반송실(160, 160a)의 사이에 배치된 로드록실(130)에 클리닝 영역(20)을 마련하고 있다. 이 구성에 의해, 반송 모듈(30a)이 제 1 진공 반송실(160)로부터 제 2 진공 반송실(160a)로 이동하는 타이밍에서, 로드록실(130) 내에서 반송 모듈(30a)을 가열하고, 오염 물질을 방출시킬 수 있다. 이 때, 반송 모듈(30a)은 웨이퍼(W)의 반송을 실시하지 않은 상태인 것이 바람직하다. 반송 모듈(30a)의 가열에 의해, 표면이 청정화된 후의 반송 모듈(30a)을 제 2 진공 반송실(160a)이나, PVD 성막을 실시하는 웨이퍼 처리실(110a) 내에 진입시킬 수 있다.
제 1 진공 반송실(160)과 제 2 진공 반송실(160a)은, 개구부에 접속되는 웨이퍼 처리실(110, 110a)이 상이한 점을 제외하고, 거의 동일하게 구성된다. 또한, 제 1, 제 2 진공 반송실(160, 160a)에 접속된 웨이퍼 처리실(110, 110a)에서 실시되는 웨이퍼(W)의 처리의 종류는 PVD 성막과 CVD 성막과의 조합으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 진공도가 높은 제 2 진공 반송실(160a)에 접속된 웨이퍼 처리실(110a)에서 에칭 처리를 실시한 후, 진공도가 낮은 제 1 진공 반송실(160)에 접속된 웨이퍼 처리실(110)에서 CVD 성막을 실시해도 좋다.
또한, 도 11에 있어서 제 1 진공 반송실(160)과 대기 반송실(140a)과의 사이에 설치되어 있는 로드록실(130)의 도시를 생략하고 있다. 이 점, 당해 로드록실(130)에 대해서나 도 9에 도시하는 웨이퍼 처리 시스템(101a)과 마찬가지로 클리닝 영역(20)을 마련하고, 반송 모듈(30a)의 가열을 실시하는 구성으로 해도 좋다.
또한, 도 11에 있어서, 제 1 진공 반송실(160) 대신에, 대기 분위기의 반송실에 웨이퍼 처리실(110)을 접속한 구성으로 해도 좋다. 이 경우에는, 당해 대기 분위기의 반송실에 대해, 클리닝 영역(20)이 설치된 로드록실(130)을 거쳐서, 제 2 진공 반송실(160a)이 접속된다.
도 9, 도 11의 각 예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(101a, 101b)에 있어서, 클리닝 영역(20)에 마련하는 가열부는, 도 5a 내지 도 8을 이용해서 설명한 가열용 광원(411), 유도 코일(421), 냉매 공급부(432)와 온조 유체 유로(21), 또는 본체부(31) 내의 저항 발열체(313) 중 어느 하나라도 좋다. 또한, 로드록실(130)의 마루면부에는, 반송 모듈(30a)의 냉각부(냉매 공급부(432) 및 온조 유체 유로(21) 등)를 설치해도 좋다. 또한, 오염물 제거부로서, 로드록실(130) 내의 배기를 실시하는 배기부나, 오염물 포집 부재(22)를 설치해도 좋다. 배기부에 의해 오염물 제거부를 구성하는 경우에는, 로드록실(130) 내를 진공 분위기로 하기 위한 진공 배기로를 이용할 수 있다.
그리고, 도 9, 도 11의 각 예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(101a, 101b)에 있어서도, 도 2에 도시하는 아암부(32)를 구비한 타입의 반송 모듈(30)을 이용해서 웨이퍼(W)의 반송을 실시해도 좋다. 이 경우에는, 클리닝 영역(20)을 마련한 로드록실(130)은 아암부(32)를 구비한 반송 모듈(30) 전체를 수용하는 것이 가능한 크기로 구성된다.
또한, 반송 모듈(30, 30a)의 가열은 도 1, 도 4에 도시하는 진공 반송실(160) 내나, 도 9, 도 11에 도시하는 로드록실(130) 내에서 실시하는 경우로 한정되지 않는다. 예를 들면 진공 반송실(160)의 후단부에, 셔터에 의해 개폐 가능한 개구부를 거쳐서, 반송 모듈(30, 30a)의 가열을 실시하는 전용의 처리실을 접속하고, 당해 처리실 내에 클리닝 영역(20)을 설정해도 좋다.
<이동 제어 보정>
이상으로 설명한 바와 같이, 상술의 각 웨이퍼 처리 시스템(101, 101a, 101b)에 있어서는, 가열부(가열용 광원(411), 유도 코일(421), 냉매 공급부(432)와 온조 유체 유로(21), 또는 본체부(31) 내의 저항 발열체(313))를 이용해서 반송 모듈(30, 30a)의 가열을 실시하는 것에 의해 표면의 오염 물질을 방출시킨다. 한편, 반송 모듈(30, 30a) 내에 설치되어 있는 모듈측 자석(33)은, 가열하면 열감자에 의해 자력이 저하하는 것이 알려져 있다.
예를 들면 도 12에 도시는, 제어부(5)에 설치된 이동 제어부(501)의 기능을 이용해서 반송 모듈(30, 30a)의 이동 제어를 실시하는 예를 나타내고 있다. 이동 제어부(501)는, 전력 공급부(53)로부터 전력이 공급되는 이동면측 코일(11)의 선택이나, 이동면측 코일(11)에 공급되는 전력의 크기를 조절하는 것에 의해, 목적 위치까지 반송 모듈(30, 30a)을 이동시킨다.
이 때, 반송 모듈(30, 30a) 내의 모듈측 자석(33)의 자력이 저하하면, 이동면측 코일(11)과 모듈측 자석(33)과의 사이에서 작용하는 반발력이 저하해 버린다. 이 결과, 예를 들면 레시피에 근거해 미리 설정된 순번으로 이동면측 코일(11)을 선택하고, 이러한 이동면측 코일(11)에, 미리 설정된 크기의 전력을 공급해 이동 제어를 실시해도, 반송 모듈(30, 30a)이 목적 위치에 도달할 수 없을 우려가 생긴다.
그래서, 도 12에 도시하는 웨이퍼 처리 시스템(101c)은, 진공 반송실(160) 내에 있어서의 반송 모듈(30, 30a)의 실제의 위치를 특정하는 위치 검출부(52)를 구비하고 있다. 진공 반송실(160) 내에는 반송 모듈(30, 30a)의 위치를 검출하는 센서가 설치되어 있고, 위치 검출부(52)는, 이 센서로부터 취득한 정보에 근거해서, 반송 모듈(30, 30a)의 위치를 특정한다.
위치 검출용의 센서로서는, 타일(10) 내의 미리 설정된 위치에 설치된 복수의 홀 센서나, 레이저 변위계, 반송 모듈(30, 30a)의 위치를 촬상하는 카메라를 예시할 수 있다. 도 12에는, 타일(10)에 복수의 홀 센서(51)를 마련한 예를 기재하고 있다.
제어부(5)는, 편차량 검출부(503)의 기능을 갖고, 위치 검출부(52)에 의해 검출된 실제의 반송 모듈(30, 30a)의 위치와, 모듈측 자석(33)의 열감자가 발생하고 있지 않는 경우에 도달하는 목적 위치와의 위치 편차량을 검출한다. 이 위치 편차량은 모듈측 자석(33)의 자력의 열감자에 수반해 생기고 있다고 말할 수 있으므로, 제어부(5)에 설치된 보정부(502)의 기능을 이용해서 당해 위치 편차량을 상쇄하도록 이동 제어부(501)를 이용해서 제어되는 이동면측 코일(11)과 모듈측 자석(33)과의 사이의 반발력을 보정한다.
보정부(502)에 의한 반발력의 보정은 선형 보정을 이용하는 경우를 예시할 수 있다. 예를 들면, 반송 모듈(30, 30a)의 부상 높이(도 1에 도시하는 Z방향의 위치)를 검출한 결과, 열감자에 의해 목표의 8할까지 부상 높이가 저하하고 있었다고 한다. 이 경우에는, 보정부(502)는, 전력 공급부(53)로부터 이동면측 코일(11)에 공급하는 전력을 1.25배로 증가시키도록, 이동 제어부(501)로부터 출력되는 제어값의 보정을 실시한다.
또한, 열원시의 영향이 커져, 보정을 실시해도 위치 편차량의 저감이 곤란해졌을 경우에는, 웨이퍼 처리 시스템(101, 101a 내지 101c)에서 에러를 발보해도 좋다. 에러의 발보를 받아, 반송 모듈(30, 30a)을 취출하고, 외부에서 모듈측 자석(33)의 착자 작업을 실시하는 것에 의해, 원래의 자력을 회복할 수 있다.
이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 하는 것이다. 상기의 실시형태는 첨부의 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하는 일 없이 여러가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
W: 웨이퍼
10: 타일
11: 이동면측 코일
101, 101a, 101b: 웨이퍼 처리 시스템
110, 110a: 웨이퍼 처리실
160: 진공 반송실
20: 클리닝 영역
30, 30a: 반송 모듈

Claims (17)

  1. 기판의 처리가 행해지는 기판 처리실에 대한 기판의 반송을 실시하는 장치에 있어서,
    제 1 자석이 설치된 마루면부와, 상기 기판 처리실이 접속되고, 당해 기판 처리실과의 사이에서 기판의 반입·반출이 행해지는 개구부가 형성된 측벽부를 갖는 기판 반송실과,
    상기 기판을 보지하는 기판 보지부와, 상기 제 1 자석과의 사이에 반발력이 작용하는 제 2 자석을 갖고, 상기 반발력을 이용한 자기 부상에 의해, 상기 기판 반송실 내에서 이동 가능하게 구성된 기판 반송 모듈과,
    상기 기판 반송 모듈의 표면에 부착한 오염 물질을 방출시키기 위해서, 당해 기판 반송 모듈을 가열하는 가열부를 구비한
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부는 상기 기판 반송 모듈의 표면에 가열광을 조사하는 가열용 광원인
    장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부는, 유도 가열에 의해, 금속으로 이뤄지는 상기 기판 반송 모듈을 가열하는 유도 코일인
    장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부는, 상기 기판 반송 모듈과 접촉시키는 접촉면과, 상기 접촉면을 구성하는 부재의 내부에 형성되고, 온조 유체가 흐르는 유로와, 상기 유로에 온조 유체인 열매를 공급하는 열매 공급부를 구비한 열교환 기구인
    장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열교환 기구는, 상기 열매와 전환되어, 상기 가열 후의 기판 반송 모듈을 사용 온도까지 냉각하는 온조 유체인 냉매를 공급하는 냉매 공급부를 구비하는
    장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부는, 상기 기판 반송 모듈에 설치된 저항 발열체와, 상기 저항 발열체에 전력을 공급하는 전력 공급부를 구비한 내부 가열 기구인
    장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부에 의해 가열된 후의 상기 기판 반송 모듈을 사용 온도까지 냉각하는 냉각부를 구비하는
    장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 냉각부는, 상기 기판 반송 모듈과 접촉시키는 접촉면과, 상기 접촉면을 구성하는 부재의 내부에 형성되고, 온조 유체가 흐르는 유로와, 상기 유로에 온조 유체인 냉매를 공급하는 냉매 공급부를 구비한 열교환 기구인
    장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열에 의해, 상기 기판 반송 모듈의 표면으로부터 방출된 오염 물질을 제거하는 오염물 제거부를 구비하는
    장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 오염물 제거부는 상기 가열부에 의해 상기 기판 반송 모듈의 가열을 실시하는 분위기의 배기를 실시하는 배기부인
    장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 오염물 제거부는, 상기 가열부에 의해 가열된 상기 기판 반송 모듈보다 낮은 온도로 온조되고, 열영동에 의해 상기 오염 물질을 포집하는 포집면을 구비한 오염물 포집 부재인
    기재의 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부는 상기 기판 반송실 내에서 상기 기판 반송 모듈의 가열을 실시하도록 구성된
    장치.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 반송실과, 상기 기판 반송실과는 압력이 상이한 다른 기판 반송실과의 사이에서의 기판의 반입·반출을 실시하기 위해서, 압력의 전환을 실시하는 로드록실을 구비하며,
    상기 가열부는 상기 로드록실 내에서 상기 기판 반송 모듈의 가열을 실시하도록 구성된
    장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 반송실은 진공 분위기에서 기판의 반송을 실시하는 진공 기판 반송실로서 구성되고,
    상기 다른 기판 반송실은, 상기 제 1 자석이 설치된 마루면부를 갖고, 대기 분위기하에서 상기 기판의 반송을 실시하는 대기 반송실인
    장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 반송실은 진공 분위기에서 기판의 반송을 실시하는 제 1 진공 기판 반송실로서 구성되고,
    상기 다른 기판 반송실은, 제 1 자석이 설치된 마루면부와, 상기 제 1 진공 기판 반송실에 접속된 상기 기판 처리실과는 상이한 기판 처리를 행하기 위한 다른 기판 처리실이 접속되고, 상기 다른 기판 처리실과의 사이에서 기판의 반입·반출이 행해지는 개구부가 형성된 측벽부를 갖는 동시에, 상기 제 1 진공 기판 반송실과는 진공도가 상이한 진공 분위기하에서 기판의 반송을 실시하는 제 2 진공 기판 반송실로서 구성된
    장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 자석과 상기 제 2 자석과의 반발력을 변화시켜 상기 기판 반송 모듈의 이동 제어를 실시하는 이동 제어부와,
    상기 마루면부 상에서 이동하는 상기 기판 반송 모듈의 위치를 검출하는 위치 검출부와,
    상기 이동 제어부를 이용한 이동 제어에 의해, 목적 위치까지 상기 기판 반송 모듈을 이동시킬 때에, 상기 가열부의 가열에 의한 상기 제 2 자석의 자력의 열감자에 수반해 생기는, 상기 목적 위치와, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 실제의 기판 반송 모듈의 위치와의 위치 편차량을 검출하는 편차량 검출부와,
    상기 편차량 검출부에 의해 검출된 편차량을 상쇄하도록, 상기 이동 제어부에 의한 상기 반발력을 보정하는 보정부를 구비하는
    장치.
  17. 기판 처리실 내에서 기판을 반송하는 방법에 있어서,
    제 1 자석이 설치된 마루면부와, 상기 기판 처리실이 접속되고, 당해 기판 처리실과의 사이에서 기판의 반입·반출이 행해지는 개구부가 형성된 측벽부를 갖는 기판 반송실 내에 수용되고, 상기 기판을 보지하는 기판 보지부와, 상기 제 1 자석과의 사이에 반발력이 작용하는 제 2 자석을 구비하고, 상기 반발력을 이용한 자기 부상에 의해, 상기 기판 반송실 내에서 이동 가능하게 구성된 기판 반송 모듈을 이용하여 기판의 반송을 실시하는 공정과,
    상기 기판 반송 모듈의 표면에 부착한 오염 물질을 방출시키기 위해서, 당해 기판 반송 모듈을 가열하는 공정을 포함하는
    방법.
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