WO2022239538A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム - Google Patents

基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム Download PDF

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WO2022239538A1
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transfer
door
opening
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博史 廣谷
哲 高橋
択弥 齊藤
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株式会社Kokusai Electric
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Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing apparatus, a semiconductor device manufacturing method, and a program.
  • a substrate processing apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor device includes, for example, a load port unit for loading/unloading a substrate from/to a wafer cassette in which the substrate is stored, and a load port unit, a load lock chamber, or a substrate processing chamber.
  • a transfer chamber may be provided between which the substrate is transferred.
  • a system for circulating clean air or inert gas in the transfer chamber may be provided. (See Patent Document 1, for example).
  • An object of the present disclosure is to provide a technology capable of improving maintainability in a transfer chamber equipped with an airflow circulation system.
  • a transfer chamber including a transfer space in which the substrate loaded from the substrate storage container is transferred; a gas circulation path connecting one end and the other end of the transfer space; a fan provided in the gas circulation path or at an end thereof for circulating the atmosphere in the transfer space and the gas circulation path; a carry-in port through which the substrate is carried into the transfer space from the substrate storage container; a side opening that communicates with the transfer space, provided on at least one of the side surfaces that sandwich the side surface of the transfer chamber provided with the carry-in port, among the plurality of side surfaces that form the transfer chamber; a door provided to block the side opening; a circulation duct fixed to the inner side of the door so as to move integrally with the door, and configured to constitute the gas circulation path when the door is closed; is provided.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the control part of the substrate processing apparatus which concerns on one Embodiment of this indication.
  • 1 is a schematic perspective view showing structures of a first transfer chamber and peripheral mechanisms thereof of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a state in which a maintenance door is opened in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a peripheral structure of the connection port of the circulation duct with the maintenance door opened in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present disclosure
  • 1 is a schematic perspective view showing a state in which a maintenance door and a circulation duct are removed in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the structure of a first transfer chamber and peripheral mechanisms thereof of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIGS. 1 to 8 An embodiment (first embodiment) of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 8 and the like.
  • the drawings used in the following description are all schematic, and the dimensional relationship of each element, the ratio of each element, etc. shown in the drawings do not necessarily match the actual ones. Moreover, the dimensional relationship of each element, the ratio of each element, etc. do not necessarily match between a plurality of drawings.
  • a substrate processing apparatus 10 is connected to the first transfer chamber 12, and pods 27-1 to 27-3, which are substrate storage containers, are placed, and the lids of the pods 27-1 to 27-3 are opened and closed to perform the first transfer of the substrate 100.
  • Load port units 29-1 to 29-3 as pod opening/closing mechanisms for loading/unloading into/out of chamber 12, load lock chambers 14A and 14B as pressure-controlled preliminary chambers, and vacuum transfer chambers.
  • a second transfer chamber 16 and processing chambers 18A and 18B for processing the substrate 100 are provided.
  • a boundary wall 20 separates the processing chamber 18A and the processing chamber 18B.
  • a semiconductor wafer such as a silicon wafer for manufacturing a semiconductor device is used as the substrate 100 .
  • each configuration of the load lock chambers 14A and 14B has the same configuration. Therefore, the load lock chambers 14A and 14B may be collectively referred to as "load lock chamber 14". Further, in this embodiment, the processing chambers 18A and 18B have the same configuration. Therefore, the processing chambers 18A and 18B may be collectively referred to as "processing chamber 18".
  • a communication section 22 is formed to communicate with the adjacent chambers. This communicating portion 22 is opened and closed by a gate valve 24 .
  • a communicating portion 26 is formed to communicate the adjacent chambers. This communicating portion 26 is opened and closed by a gate valve 28 .
  • a first robot 30 is provided as a device.
  • the first robot 30 is configured to be capable of simultaneously transporting a plurality of substrates 100 within the first transport chamber 12 .
  • the inside of the first transfer chamber 12 is configured to be purged by circulating a purge gas composed of clean air, inert gas, or the like.
  • the inert gas examples include nitrogen (N 2 ) gas, rare gas such as argon (Ar) gas, helium (He) gas, neon (Ne) gas, and xenon (Xe) gas.
  • nitrogen (N 2 ) gas examples include nitrogen (N 2 ) gas, rare gas such as argon (Ar) gas, helium (He) gas, neon (Ne) gas, and xenon (Xe) gas.
  • rare gas such as argon (Ar) gas, helium (He) gas, neon (Ne) gas, and xenon (Xe) gas.
  • Ar argon
  • He helium
  • Ne neon
  • Xe xenon
  • the lids of the pods 27-1 to 27-3 are respectively opened and closed by openers 135 as lid opening/closing mechanisms provided in the load port units 29-1 to 29-3, and the lids of the pods 27-1 to 27-3 are opened. In this state, they are configured to communicate with the inside of the first transfer chamber 12 through openings 134 as loading ports provided in the housing 180 of the first transfer chamber 12 .
  • the substrate 100 is loaded into and unloaded from the load lock chamber 14 .
  • the unprocessed substrate 100 is loaded into the load lock chamber 14 by the first robot 30
  • the loaded unprocessed substrate 100 is unloaded by the second robot 70 .
  • the second robot 70 loads the processed substrate 100 into the load lock chamber 14
  • the first robot 30 unloads the loaded processed substrate 100 .
  • a boat 32 as a support for supporting the substrate 100 is provided in the load lock chamber 14 .
  • the boat 32 is formed so as to support a plurality of substrates 100 in multiple stages at predetermined intervals and accommodate the substrates 100 horizontally.
  • a gas supply pipe (not shown) that communicates with the interior of the load lock chamber 14 is connected to the load lock chamber 14 so that an inert gas can be supplied into the load lock chamber 14 .
  • An exhaust pipe 44 communicating with the inside of the load lock chamber 14 is connected to the load lock chamber 14 .
  • the exhaust pipe 44 is provided downstream with a valve 45 and a vacuum pump 46 as an exhaust device.
  • the supply of the inert gas from the gas supply pipe is stopped while the communicating portions 22 and 26 are closed by the gate valves 24 and 28 .
  • the valve 45 is opened and the vacuum pump 46 is operated, the inside of the load lock chamber 14 is evacuated, and the inside of the load lock chamber 14 can be evacuated (or decompressed).
  • the valve 45 is closed or its opening is reduced, and an inert gas is introduced into the load lock chamber 14 from the gas supply pipe. , to make the inside of the load lock chamber 14 atmospheric pressure.
  • the outer peripheral wall portion forming the load lock chamber 14 is provided with an opening 102 as a carry-out port for carrying the substrate 100 into and out of the load lock chamber 14 .
  • the opening 102 is provided on the first robot 30 side of the outer peripheral wall.
  • the first robot 30 supports the substrate 100 on the boat 32 through the opening 102 and takes out the substrate 100 from the boat 32 through the opening 102 .
  • a gate valve 104 for opening and closing the opening 102 is provided on the outer peripheral wall.
  • a driving device 50 is provided below the load lock chamber 14 to raise and lower and rotate the boat 32 through the opening 48 .
  • the second transfer chamber 16 is provided with a second robot 70 as a vacuum-side transfer device that transfers the substrate 100 between the load lock chamber 14 and the processing chamber 18 .
  • the second robot 70 includes a substrate transport section 72 that supports and transports the substrate 100 and a transport driving section 74 that moves the substrate transport section 72 up and down and rotates it.
  • An arm portion 76 is provided in the substrate transfer portion 72 .
  • the arm portion 76 is provided with a finger 78 on which the substrate 100 is placed.
  • the finger 78 is configured to be extendable and retractable in a substantially horizontal direction.
  • the movement of the substrate 100 from the load lock chamber 14 to the processing chamber 18 is performed by moving the substrate 100 supported by the boat 32 via the communication portion 22 into the second transfer chamber 16 by the second robot 70, and then It is carried out by moving into the processing chamber 18 via the communicating portion 26 . Further, the movement of the substrate 100 from the processing chamber 18 to the load lock chamber 14 is performed by moving the substrate 100 in the processing chamber 18 into the second transfer chamber 16 via the communication section 26 by the second robot 70, and then moving the substrate 100 into the second transfer chamber 16. , and supported by the boat 32 via the communicating portion 22 .
  • the processing chamber 18 includes a first processing section 80, a second processing section 82 located farther from the second transfer chamber 16 than the first processing section 80, the second processing section 82, and a second robot. and a substrate moving unit 84 that transports the substrate 100 between the substrate 70 and the substrate moving unit 84 .
  • the first processing section 80 includes a first mounting table 92 on which the substrate 100 is mounted and a first heater 94 that heats the first mounting table 92 .
  • the second processing section 82 includes a second mounting table 96 on which the substrate 100 is mounted and a second heater 98 that heats the second mounting table 96 .
  • the substrate moving part 84 is composed of a moving member 86 that supports the substrate 100 and a moving shaft 88 provided near the boundary wall 20 . Further, the substrate moving section 84 rotates the moving member 86 toward the first processing section 80 side to exchange the substrate 100 with the second robot 70 on the first processing section 80 side. In this manner, the substrate moving section 84 moves the substrate 100 transferred by the second robot 70 to the second mounting table 96 of the second processing section 82 and also moves the substrate mounted on the second mounting table 96 to the second mounting table 96 . 100 is moved to the second robot 70;
  • FIG. 4 is a perspective view seen from the upper right side of the front, in which the panel, load port unit, first robot 30, etc. that constitute the housing 180 on the front side are removed.
  • the first transfer chamber 12 is mainly used to mean a unit constituted by the housing 180, its internal configuration, a connected gas supply/exhaust system, and the like. It is sometimes used to mean an internal space partitioned by 180 .
  • an upper space (buffer space) 167 which is a duct formed above the first transfer chamber 12 and around the transfer space 175, is provided.
  • a purge gas supply mechanism 162 that supplies a purge gas and a clean unit 166 as a gas supply mechanism that removes dust and impurities and supplies the purge gas into the first transfer chamber 12 are provided. By supplying an inert gas or the like as the purge gas from the purge gas supply mechanism 162, the oxygen concentration in the first transfer chamber 12 can be reduced.
  • the housing 180 includes a purge gas supply mechanism 162 that supplies inert gas into the first transfer chamber 12 and an air supply mechanism (atmospheric intake mechanism) that supplies air into the first transfer chamber 12. mechanism) 158 are provided.
  • the purge gas supply mechanism 162 and the air supply mechanism 158 can also be collectively referred to as a purge gas supply system (purge gas supply section).
  • the purge gas supply mechanism 162 is composed of a supply pipe 162a connected to an inert gas supply source and a mass flow controller (MFC) 162b as a flow controller (flow control unit) provided on the supply pipe 162a.
  • MFC mass flow controller
  • a valve which is an on-off valve, may be provided on the supply pipe 162a and downstream of the MFC 162a.
  • the air supply mechanism 158 is composed of an intake damper 158a provided in an opening of a housing 180 communicating with the atmosphere.
  • An air supply system (air supply unit) is mainly configured by the air supply mechanism 158 .
  • the housing 180 is provided with an exhaust path 152 and a pressure control mechanism 150 that constitute an exhaust system (exhaust section) for exhausting the gas (atmosphere) in the first transfer chamber 12.
  • the pressure control mechanism 150 is configured to control the opening and closing of the adjustment damper 154 and the exhaust damper 156 so as to control the pressure inside the first transfer chamber 12 to an arbitrary value.
  • the pressure control mechanism 150 is composed of an adjustment damper 154 configured to keep the inside of the first transfer chamber 12 at a predetermined pressure, and an exhaust damper 156 configured to fully open or fully close the exhaust path 152. be done. With such a configuration, the pressure inside the first transfer chamber 12 can be controlled.
  • the adjustment damper 154 includes an auto damper (back pressure valve) 151 configured to open when the pressure in the first transfer chamber 12 becomes higher than a predetermined pressure, and a press damper configured to control opening and closing of the auto damper 151. 153.
  • An exhaust passage 152 on the downstream side of the pressure control mechanism 150 is connected to an exhaust device such as a blower or an exhaust pump.
  • the exhaust device may be, for example, a facility in which the substrate processing apparatus is installed, or may constitute the substrate processing apparatus. Also, the exhaust system can be regarded as part of the exhaust system (exhaust section).
  • An oxygen concentration detector 160 as an oxygen concentration sensor for detecting the oxygen concentration in the first transfer chamber 12 is provided inside the first transfer chamber 12 . Further, a water concentration detector 161 as a water concentration sensor for detecting the water concentration in the first transfer chamber 12 is provided inside the first transfer chamber 12 .
  • the clean unit 166 As shown in FIGS. 4 and 8 , one clean unit 166 is arranged on each side of the ceiling of the transfer space 175 . As shown in FIG. 2, the clean unit 166 includes a fan 171 for sending the purge gas in the upper space 167 into the transfer space 175, and a plurality of filters 170 provided on the lower surface side of the fan 171 (on the transfer space 175 side). 170-A, 170-B, and 170-C.
  • the filter unit 170 is a filter for removing dust and impurities in the purge gas delivered from the fan 171.
  • Filter unit 170 may include a moisture removal filter that collects and removes moisture in passing gas.
  • the moisture removing filter can be composed of, for example, a chemical filter that adsorbs moisture. Note that the filter unit 170 may be provided above the fan 171 or may be provided above and below the fan 171 .
  • the plurality of filters 170-A, 170-B, and 170-C are provided so as to be independently slidable in the horizontal direction. 29-1 to 29-3), or a side opening provided on the side surface of the first transfer chamber 12 (maintenance opening 191 opened by opening a maintenance door 190, which will be described later). ) through at least one of them.
  • the first transfer chamber 12 includes a transfer space 175 in which the substrate is transferred, a suction port 164 provided at one end of the transfer space 175, and a suction port 164 at the other end.
  • the purge gas introduced into the first transfer chamber 12 circulates within the first transfer chamber 12 including the transfer space 175 due to these configurations.
  • the transfer space 175 is provided with the first robot 30 therein, through the opening 134 shown in FIG. 1 and the opening 102 shown in FIG. It is configured to be able to communicate with the pods 27-1 to 27-3 and the load lock chamber 14 shown.
  • a perforated plate 174 is installed as a straightening plate for regulating the flow of the purge gas.
  • the perforated plate 174 has a plurality of holes and is formed of, for example, a punched panel.
  • the conveying space 175 is divided into an upper first space and a lower second space with the perforated plate 174 interposed therebetween.
  • the second space is also called a lower space (second buffer space) 176 .
  • a suction device for sucking and circulating the purge gas that has flowed through the transfer space 175 in the first transfer chamber 12 is provided in the lower part of the first transfer chamber 12 (at least at a position below the first robot 30).
  • One unit 164 is arranged on each side of the first robot 30 .
  • openings 165 for feeding and circulating the purge gas into the transfer space 175 are arranged on both sides of the first robot 30. It is
  • An upper space 167 to which a purge gas supply system and an exhaust system are connected is arranged above the transfer space 175 via the opening 165 and the clean unit 170 .
  • the lower part of the transfer space 175 and the upper space 167 are connected by the suction part 164 of the circulation duct 168 and the connection port 169, respectively.
  • Circulation ducts 168 as circulation paths connecting the pair of left and right suction portions 164 and the pair of left and right clean units 166 are also formed on the left and right sides of the first robot 30 .
  • inert gas as a purge gas whose flow rate is controlled is introduced from the purge gas supply mechanism 162 into the upper space 167 of the clean unit 166 .
  • the purge gas is supplied into the transfer space 175 from the ceiling of the transfer space 175 via the clean unit 166 and forms a downward flow in the transfer space 175 in the direction from the opening 165 toward the suction section 164 .
  • the circulation duct 168 is connected to the upper space 167 on the upstream side of the clean unit 166, and serves as a flow path for circulating the purge gas sucked out from the lower space 176 of the transfer space 175 by the suction part 164 into the upper space 167 again.
  • the upper space 167 and the circulation duct 168 constitute a circulation path.
  • a lower space 176 partitioned by a perforated plate 174 is formed below the transfer space 175 . It can be said that the flow path including the upper space 167, the lower space 176 and the circulation duct 168 constitutes a gas circulation path. As a result, the flow of the purge gas can be adjusted (rectified), and particles can be prevented from returning into the first space of the transfer space 175 .
  • an opening connected to the left and right suction portions 164 may be provided in the lower space 176, and a fan for promoting circulation of the purge gas may be installed in the opening.
  • FIG. 5 and 6 are perspective views seen from the rear side, showing a state in which the maintenance door on the right side is open.
  • FIG. 7 is a perspective view seen from the front side, with the maintenance door on the right side and a part of the panel on the front side removed.
  • a maintenance opening 191 which is an opening used for cleaning, is provided.
  • Maintenance doors 190 configured to block maintenance openings 191 as side openings are provided on both side surfaces of the first transfer chamber 12 .
  • the maintenance opening 191 and the maintenance door 190 may be provided only on one of the left and right sides of the first transfer chamber 12 .
  • the maintenance door 190 is attached to the side surface of the first transfer chamber 12 with one side extending in the vertical direction on the front side of the substrate processing apparatus 10 as a rotation axis.
  • a circulation duct 168 is attached so as to be fixed. As a result, the maintenance door 190 and the circulation duct 168 can move together. With such a structure, the circulation duct 168 is connected to the first transfer chamber 12 by opening and closing the maintenance door 190 . In addition, even when the circulation duct 168 is provided on the side surface of the first transfer chamber 12, the inside of the first transfer chamber 12 can be accessed simply by opening the maintenance door 190 without removing the circulation duct 168. can be facilitated. That is, maintainability can be improved. Further, by making it possible to omit the clearance between the circulation duct 168 and the maintenance door 190, the footprint of the apparatus can be reduced.
  • connection port 169 is provided as an upper end opening that connects to the upper space 167 that is the space on the upstream side of the clean unit 166 .
  • the connection port 169 is provided so as to face the opening of the upper space 167, and when the maintenance door 190 is closed, the connection port 169 and the upper space 167 are connected.
  • the upper end of the maintenance opening 191 and the upper end of the circulation duct 168 are provided so as to extend at least to the height at which the opening of the upper space 167 connected to the circulation duct 168 is provided.
  • the sealing member may be provided at the edge of the opening of the upper space 167 to which the connection ports 169 are respectively connected.
  • a suction part 164 as a lower end opening connected to the lower space 176 is provided.
  • the suction part 164 is provided so as to face the opening of the lower space 176, and when the maintenance door 190 is closed, the suction part 164 and the lower space 176 are connected.
  • a sealing member 193 is provided as a second sealing portion at the edge of the suction portion 164 of the circulation duct 168, and the circulation duct 168 is closed to the lower space through the sealing member 193 when the maintenance door 190 is closed. 176 openings. As in the case of the connecting portion of the connection port 169 of the circulation duct 168, even if the circulation duct 168 is separated from the opening of the lower space 176 by opening and closing the maintenance door 190, the purge gas in the lower space 176 is not leaked. It can be discharged to circulation duct 168 and efficiently circulated. In addition, it is possible to prevent particles from entering from the outside.
  • the sealing member 193 may be provided at the edge of the opening of the lower space 176 to which the suction portions 164 are respectively connected.
  • the maintenance door 190 in this embodiment is configured to open and close in the horizontal direction with one side extending in the vertical direction of the substrate processing apparatus 10 as a rotation axis, the integration of the circulation duct 168 increases the weight. Even if it is, the operator can safely open and close the door. Furthermore, when the door is opened, the open state of the door can be maintained in a safe state.
  • a lock mechanism is provided that presses the maintenance door 190 against the side surface of the first transfer chamber 12 (the housing 180 including the inside thereof) when the maintenance door 190 is closed.
  • the locking mechanism a mechanism using a screw, a spring, or a bar structure that presses down according to the principle of leverage can be used. A sealed state between the upper space 167 and the opening of the circulation duct 168 can be ensured more reliably.
  • the filter unit 170 is arranged at a height where the maintenance opening 191 and the circulation duct 168 extend. Access to the filter unit 170 is facilitated by opening the maintenance door 190 and moving the circulation duct 168 . That is, maintainability is improved. Further, as shown in FIG. 7, the side surfaces of the plurality of filters 170-A, 170-B, and 170-C forming the filter unit 170 face (expose) the maintenance opening 191. As shown in FIG. When the maintenance door 190 is opened, the attachment and detachment of the filters 170-A, 170-B, and 170-C become easier.
  • the plurality of filters 170-A, 170-B, and 170-C that make up the filter unit 170 are slid in the horizontal direction and independently It is possible to attach/detach by With the maintenance door 190 open, the filters 170-A, 170-B, and 170-C can be easily attached and detached.
  • the maintenance door 190 and the circulation duct 168 are provided with windows (transparent windows, peepholes) 195 and 196 through which the inside of the transfer space 175 can be viewed, respectively. Even when the maintenance door 190 is closed, the inside of the transfer space 175 can be visually recognized, so maintenance can be enhanced.
  • the substrate processing apparatus 10 includes a controller 120 as a control unit, as shown in FIG.
  • the controller 120 is configured as a computer including a CPU (Central Processing Unit) 121A, a RAM (Random Access Memory) 121B, a storage device 121C, and an I/O port 121D.
  • CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • the RAM 121B, storage device 121C, and I/O port 121D are configured to be able to exchange data with the CPU 121A via the internal bus 121E.
  • An input/output device 122 configured as, for example, a touch panel or the like is connected to the controller 120 .
  • the storage device 121C is composed of, for example, a flash memory, HDD (Hard Disk Drive), or the like.
  • a control program for controlling the operation of the substrate processing apparatus, a process recipe describing procedures and conditions for substrate processing, which will be described later, and the like are stored in a readable manner.
  • the process recipe functions as a program in which the controller 120 executes each procedure in the substrate processing process, which will be described later, and is combined so as to obtain a predetermined result.
  • the process recipe, the control program, and the like are collectively referred to simply as the program.
  • a process recipe is also simply referred to as a recipe.
  • the RAM 121B is configured as a memory area (work area) in which programs and data read by the CPU 121A are temporarily held.
  • the I/O port 121D includes the fan 171, the first robot 30, the second robot 70, the driving device 50, the gate valve 24, the gate valve 28, the gate valve 104, the purge gas supply mechanism 162, the valve 45, the vacuum pump 46, the substrate transfer 84, the first heater 94, the second heater 98, and the like.
  • the CPU 121A is configured to read and execute a control program from the storage device 121C, and to read recipes from the storage device 121C in response to input of operation commands from the input/output device 122 and the like.
  • the CPU 121A causes the substrate 100 to be transported by the first robot 30, the second robot 70, the drive device 50 and the substrate moving unit 84, the purge gas supply mechanism 162 and the fan 171 to move the substrate 100 to the first transport chamber according to the content of the read recipe. 12, opening and closing operations of the gate valve 24, the gate valve 28 and the gate valve 104, flow rate and pressure adjustment operations by the valve 45 and the vacuum pump 46, and temperature adjustment operations by the first heater 94 and the second heater 98. etc. can be controlled.
  • the controller 120 installs the above-described program stored in an external storage device (for example, a magnetic disk such as a hard disk, an optical disk such as a CD, a magneto-optical disk such as an MO, a semiconductor memory such as a USB memory) 123 into a computer.
  • an external storage device for example, a magnetic disk such as a hard disk, an optical disk such as a CD, a magneto-optical disk such as an MO, a semiconductor memory such as a USB memory
  • the storage device 121C and the external storage device 123 are configured as computer-readable recording media. Hereinafter, these are also collectively referred to simply as recording media.
  • recording medium When the term "recording medium" is used in this specification, it may include only the storage device 121C alone, may include only the external storage device 123 alone, or may include both of them.
  • the program may be provided to the computer using communication means such as the Internet or a dedicated line without using the external storage device 123 .
  • the lids of the pods 27-1 to 27-3 placed on the load port units 29-1 to 29-3 are opened by the opening/closing mechanisms of the load port units 29-1 to 29-3.
  • the substrates 100 stored in the pods 27 - 1 to 27 - 3 are carried out into the first transfer chamber 12 by the first robot 30 .
  • an inert gas as a purge gas supplied from the purge gas supply mechanism 162 is introduced into the first transfer chamber 12, and the purge gas circulates through the clean unit 166 and the circulation duct 168, thereby 1 The inside of the transfer chamber 12 is purged.
  • the gate valve 104 is opened after the inside of the load lock chamber 14 is atmospheric pressure. Specifically, the inert gas is supplied into the load lock chamber 14 from the gas supply pipe. After the inside of the load lock chamber 14 is brought to atmospheric pressure in this way, the gate valve 104 is opened.
  • the substrate 100 is carried into the load lock chamber 14 .
  • the substrate 100 carried into the first transfer chamber 12 is transferred into the load lock chamber 14 by the first robot 30, and the substrate 100 is placed on the boat 32 in the chamber.
  • the load lock chamber 14 is evacuated. Specifically, after the boat 32 supports a predetermined number of substrates 100 , the valve 45 of the exhaust pipe 44 is opened and the load lock chamber 14 is evacuated by the vacuum pump 46 . In this manner, the load lock chamber 14 is evacuated. At this time, the second transfer chamber 16 and the processing chamber 18 are evacuated.
  • the substrate 100 is transferred from the load lock chamber 14 to the processing chamber 18 .
  • the gate valve 24 is opened.
  • the driving device 50 raises and lowers the boat 32 so that the substrate 100 supported by the boat 32 can be taken out by the second robot 70 .
  • the driving device 50 rotates the boat 32 so that the substrate take-out port of the boat 32 faces the second transfer chamber 16 side.
  • the second robot 70 extends the fingers 78 of the arm section 76 toward the boat 32 and places the substrate 100 on these fingers 78 . After retracting the finger 78, the arm portion 76 is rotated to face the processing chamber 18 side. Next, the fingers 78 are extended, and the substrate 100 is carried into the processing chamber 18 through the communicating portion 26 with the gate valve 28 opened.
  • the substrate 100 mounted on the fingers 78 is mounted on the first mounting table 92 of the first processing section 80, or transferred to the moving member 86 waiting on the side of the first processing section 80.
  • the moving member 86 rotates toward the second processing section 82 to mount the substrate 100 on the second mounting table 96 .
  • the substrate 100 is subjected to a predetermined process such as an ashing process.
  • a predetermined process such as an ashing process.
  • the temperature of the substrate 100 rises by being heated by a heater or by being heated by reaction heat generated by the processes.
  • the substrate 100 after processing is transferred from the processing chamber 18 to the load lock chamber 14 .
  • the transfer (carrying in) of the substrate 100 from the processing chamber 18 to the load lock chamber 14 is performed in the reverse order of the operation for carrying the substrate 100 into the processing chamber 18 .
  • the inside of the load lock chamber 14 is maintained in a vacuum state.
  • the gate valve 24 is closed and the pressure in the load-lock chamber 14 is increased to atmospheric pressure.
  • the inert gas is supplied into the load lock chamber 14 from the gas supply pipe. In this manner, the inside of the load lock chamber 14 is brought to atmospheric pressure by the inert gas.
  • controller 120 controls the driving device 50 to rotate the boat 32 so that the substrate outlet of the boat 32 faces the first transfer chamber 12 side.
  • the gate valve 104 is opened, and the substrate 100 is carried out from the load lock chamber 14 to the atmosphere side. Specifically, the substrate 100 is transferred from the load lock chamber 14 with the gate valve 104 open to the first transfer chamber 12 using the first robot 30 .
  • the lids of the pods 27-1 to 27-3 placed on the load port units 29-1 to 29-3 are opened by the opening/closing mechanisms of the load port units 29-1 to 29-3.
  • the first robot 30 loads the substrate 100 unloaded from the load lock chamber 14 into the pods 27-1 to 27-3.
  • the operation of transporting the substrate 100 is completed.
  • the substrate processing apparatus 10 is an annealing apparatus
  • the substrate processing apparatus of the present disclosure is not limited to the annealing apparatus.
  • the present disclosure can be applied to a substrate processing apparatus in which the temperature of a substrate rises in the processing chamber regardless of the content of processing in the processing chamber.
  • Substrate processing apparatuses include, for example, apparatuses that perform other processes such as film formation, etching, diffusion, oxidation, nitridation, and ashing.
  • the substrate, which is the object to be transferred is the substrate 100 is taken as an example.
  • the substrate, which is an object to be transferred is not limited to the substrate 100 . That is, the substrate to be transferred in the present disclosure may be a photomask, a printed wiring board, a liquid crystal panel, or the like.
  • the substrate processing apparatus 10 has a plurality of processing chambers 18A and 18B as substrate processing chambers is taken as an example.
  • the substrate processing apparatus can have at least one substrate processing chamber.
  • the present disclosure can be implemented in various forms, so the technical scope of the present disclosure is not limited to the above-described embodiments.
  • the configuration of the substrate processing apparatus 10 for example, the configuration of the processing chambers 18A, 18B, etc.
  • the configuration of the substrate processing apparatus 10 is merely a specific example, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Not even.
  • substrate processing apparatus 12 first transfer chamber 27-1 to 27-3 pods (substrate storage containers) 100 substrate 134 opening (carry-in port) 171 fan 175 transfer space 168 circulation duct 190 maintenance door 191 maintenance opening (side opening)

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Abstract

基板収容容器から搬入された基板が搬送される搬送空間を含む搬送室と、搬送空間の一端と他端とを接続するガス循環路と、ガス循環路内又はその端部に設けられ、搬送空間及びガス循環路内の雰囲気を循環させるファンと、基板収容容器から搬送空間内に基板が搬入される搬入口と、搬送室を形成する複数の側面のうち、搬入口が設けられた搬送室の側面を挟む両側面の少なくとも一方の側面に設けられた、搬送空間に連通する側面開口と、側面開口を塞ぐように設けられた扉と、扉と一体に可動するように扉の内側に固定され、扉が閉じられた状態においてガス循環路を構成するよう設けられた循環ダクトと、を備える技術が提供される。

Description

基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
　本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラムに関する。
　半導体装置（デバイス）の製造工程において用いられる基板処理装置は、例えば、基板が収容されるウェハカセットから基板を搬出／搬入するロードポートユニットと、ロードポートユニットとロードロック室や基板処理室との間で基板が搬送される搬送室を備えることがある。また、搬送室内においてクリーンエアや不活性ガスのエアフローを形成するために、搬送室内においてクリーンエアや不活性ガスを循環させるシステムが設けられることがある。（例えば特許文献１参照）。
国際公開第２０１７／０２２３６６号
　本開示の課題は、エアフローの循環システムを備える搬送室内のメンテナンス性を向上させることが可能な技術を提供することにある。
　本開示の一態様によれば、
　基板収容容器から搬入された基板が搬送される搬送空間を含む搬送室と、
　前記搬送空間の一端と他端とを接続するガス循環路と、前記ガス循環路内又はその端部に設けられ、前記搬送空間及び前記ガス循環路内の雰囲気を循環させるファンと、
　前記基板収容容器から前記搬送空間内に前記基板が搬入される搬入口と、
　前記搬送室を形成する複数の側面のうち、前記搬入口が設けられた前記搬送室の側面を挟む両側面の少なくとも一方の側面に設けられた、前記搬送空間に連通する側面開口と、
　前記側面開口を塞ぐように設けられた扉と、
　前記扉と一体に可動するように前記扉の内側に固定され、前記扉が閉じられた状態において前記ガス循環路を構成するよう設けられた循環ダクトと、
　を備える技術が提供される。
　本開示に係る技術によれば、エアフローの循環システムを備える搬送室内のメンテナンス性を向上させることが可能となる。
本開示の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置の概略縦断面図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置の制御部の構成を示す図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置の第１搬送室及びその周辺機構の構造を示す概略斜視図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置において、メンテナンス扉が解放された状態を示す概略斜視図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置において、メンテナンス扉が解放された状態での、循環ダクトの接続口の周辺構造を示す拡大斜視図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置において、メンテナンス扉及び循環ダクトを取り外した状態を示す概略斜視図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置の第１搬送室及びその周辺機構の構造を示す概略構成図である。
＜本開示の一実施形態＞
　以下に、本開示の一実施形態（第１の実施形態）について、図１～図８等を用いて説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。
（１）基板処理装置の構成
　本実施形態に係る基板処理装置１０は、図１及び図２に示されるように、大気側搬送室（EFEM：Equipment Front End Module）としての第１搬送室１２と、第１搬送室１２に接続され、基板収納容器であるポッド２７－１～２７－３が載置されるとともに、ポッド２７－１～２７－３の蓋を開閉し、基板１００を第１搬送室１２に対して搬入／搬出するための、ポッド開閉機構としてのロードポートユニット２９－１～２９－３と、圧力制御される予備室としてのロードロック室１４Ａ、１４Ｂと、真空搬送室としての第２搬送室１６と、基板１００に対する処理を行う処理室１８Ａ、１８Ｂとを備えている。また、処理室１８Ａと処理室１８Ｂとの間は、境界壁２０によって遮られている。本実施形態では、基板１００として例えばシリコンウェハ等の半導体装置を製造する半導体ウェハが使用される。
　本実施形態では、ロードロック室１４Ａ、１４Ｂの各構成がそれぞれ同様の構成となっている。このため、ロードロック室１４Ａ、１４Ｂを「ロードロック室１４」と総称する場合がある。また、本実施形態では、処理室１８Ａ、１８Ｂの各構成がそれぞれ同様の構成となっている。このため、処理室１８Ａ、１８Ｂを「処理室１８」と総称する場合がある。
　ロードロック室１４と第２搬送室１６との間には、図２に示されるように、隣り合う室を連通する連通部２２が形成されている。この連通部２２は、ゲートバルブ２４によって開閉されるようになっている。
　第２搬送室１６と処理室１８との間には、図２に示されるように、隣り合う室を連通する連通部２６が形成されている。この連通部２６は、ゲートバルブ２８によって開閉されるようになっている。
　第１搬送室１２には、ロードポートユニット２９－１～２９－３にそれぞれ載置されたポッド２７－１～２７－３とロードロック室１４との間において、基板１００を搬送する大気側搬送装置としての第１ロボット３０が設けられている。この第１ロボット３０は、第１搬送室１２内にて同時に複数枚の基板１００を搬送可能に構成されている。また、第１搬送室１２内は、クリーンエアや不活性ガスなどにより構成されるパージガスを循環させることによりパージされるように構成されている。
　不活性ガスとしては、例えば、 窒素（Ｎ２）ガスや、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガス等の希ガスを用いることができる。不活性ガスとしては、これらのうち１以上を用いることができる。この点は、後述する他の不活性ガスにおいても同様である。
　ポッド２７－１～２７－３の蓋はそれぞれ、ロードポートユニット２９－１～２９－３が備える蓋開閉機構としてのオープナ１３５により開閉され、ポッド２７－１～２７－３は、蓋が開放された状態において、第１搬送室１２の筐体１８０に設けられた搬入口としての開口部１３４を介して、それぞれ第１搬送室１２内と連通するように構成されている。
　ロードロック室１４には、基板１００が搬入及び搬出されるようになっている。具体的には、ロードロック室１４には、第１ロボット３０によって未処理の基板１００が搬入され、搬入された未処理の基板１００が第２ロボット７０によって搬出されるようになっている。一方、ロードロック室１４には、第２ロボット７０によって処理済みの基板１００が搬入され、搬入された処理済みの基板１００が第１ロボット３０によって搬出されるようになっている。
　また、ロードロック室１４の室内には、基板１００を支持する支持具としてのボート３２が設けられている。ボート３２は、複数枚の基板１００を所定間隔で多段に支持すると共に、基板１００を水平に収容するように形成されている。
　ロードロック室１４には、ロードロック室１４の内部と連通する図示しないガス供給管が接続され、不活性ガスをロードロック室１４内に供給可能となるように構成されている。また、ロードロック室１４には、ロードロック室１４の内部と連通する排気管４４が接続されている。排気管４４には、下流側に向ってバルブ４５、排気装置としての真空ポンプ４６が設けられている。
　ここで、ゲートバルブ２４、２８により連通部２２、２６を閉塞した状態で、ガス供給管からの不活性ガスの供給を停止した状態にする。この状態で、バルブ４５を開放すると共に真空ポンプ４６を作動させると、ロードロック室１４の内部が真空排気され、ロードロック室１４の内部を真空圧化（もしくは減圧化）させることができる。また、ゲートバルブ２４、２８により連通部２２、２６を閉塞した状態で、バルブ４５を閉塞又はその開度を小さくすると共にガス供給管からロードロック室１４の内部に不活性ガスを導入することにより、ロードロック室１４の内部を大気圧化させる。
　ロードロック室１４を構成する外周壁部には、図２に示されるように、基板１００をロードロック室１４内に搬入及び搬出するための搬出口としての開口部１０２が設けられている。具体的には、開口部１０２は、外周壁部の第１ロボット３０側に設けられている。第１ロボット３０は、開口部１０２を介して基板１００をボート３２に支持させ、開口部１０２を介して基板１００をボート３２から取り出すようになっている。また、外周壁部には、開口部１０２を開閉するためのゲートバルブ１０４が設けられている。ロードロック室１４の下方には、開口部４８を介してボート３２を昇降及び回転させる駆動装置５０が設けられている。
　第２搬送室１６には、ロードロック室１４と処理室１８との間で基板１００を搬送する真空側搬送装置としての第２ロボット７０が設けられている。第２ロボット７０は、基板１００を支持して搬送する基板搬送部７２と、この基板搬送部７２を昇降及び回転させる搬送駆動部７４とを備えている。基板搬送部７２には、アーム部７６が設けられている。このアーム部７６には、基板１００が載置されるフィンガ７８が設けられている。フィンガ７８は、略水平方向に伸縮自在に構成されている。
　ロードロック室１４から処理室１８への基板１００の移動は、第２ロボット７０によって、連通部２２を介してボート３２に支持された基板１００を第２搬送室１６内に移動させ、続いて、連通部２６を介して処理室１８内へ移動させることにより行われる。また、処理室１８からロードロック室１４への基板１００の移動は、第２ロボット７０によって、連通部２６を介して処理室１８内の基板１００を第２搬送室１６内に移動させ、続いて、連通部２２を介してボート３２に支持させることにより行われる。
　処理室１８には、第１処理部８０と、この第１処理部８０よりも第２搬送室１６から遠い位置に配置された第２処理部８２と、この第２処理部８２と第２ロボット７０との間で基板１００を搬送する基板移動部８４と、が設けられている。第１処理部８０は、基板１００を載置する第１載置台９２と、この第１載置台９２を加熱する第１ヒータ９４とを備える。第２処理部８２は、基板１００を載置する第２載置台９６と、この第２載置台９６を加熱する第２ヒータ９８とを備える。
　基板移動部８４は、基板１００を支持する移動部材８６と、境界壁２０近傍に設けられた移動軸８８とにより構成される。また、基板移動部８４は、移動部材８６を第１処理部８０側へ回転させることで、この第１処理部８０側において第２ロボット７０との間で基板１００を授受する。このようにして、基板移動部８４は、第２ロボット７０によって搬送された基板１００を第２処理部８２の第２載置台９６に移動させ、また、第２載置台９６に載置された基板１００を第２ロボット７０へ移動させる。
　次に、本実施形態に係る第１搬送室１２の構成について図２、図４および図８を用いて詳述する。以下の説明では、図２に示される基板処理装置１０においてロードポートユニット２９－１～２９－３が設けられる側を正面といい、その反対側を背面という。また、基板処理装置１０（第１搬送室１２）の正面から見て右側、左側と呼んで説明する。図４は正面の右上側から見た斜視図であり、正面側の筐体１８０を構成するパネルやロードポートユニット、第１ロボット３０等が取り除かれて示されている。なお、本明細書では、第１搬送室１２は、主に筐体１８０やその内部構成、接続されたガス供給／排気系等によって構成されたユニットを意味するものとして用いられる他に、筐体１８０により区画された内部空間を意味するものとして用いられることがある。
　第１搬送室１２には、図２及び図４に示されるように、第１搬送室１２の上部であって搬送空間１７５の上方周囲に形成されたダクトである上方空間（バッファ空間）１６７にパージガスを供給するパージガス供給機構１６２と、塵や不純物を取り除き、第１搬送室１２内にパージガスを供給するガス供給機構としてのクリーンユニット１６６が設けられている。パージガス供給機構１６２から、不活性ガス等をパージガスとして供給することにより、第１搬送室１２内の酸素濃度を低減することが可能となる。
（パージガス供給系）
　図８に示されるように、筐体１８０には、第１搬送室１２内に不活性ガスを供給するパージガス供給機構１６２と、第１搬送室１２内に空気を供給する空気供給機構（大気取り込み機構）１５８と、が設けられている。パージガス供給機構１６２、及び空気供給機構１５８を総称してパージガス供給系（パージガス供給部）と称することもできる。
　パージガス供給機構１６２は、不活性ガス供給源に接続された供給管１６２ａと、供給管１６２ａ上に設けられた流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１６２ｂとにより構成されている。供給管１６２ａ上であってＭＦＣ１６２ａの下流には、更に開閉弁であるバルブを設けてもよい。
　空気供給機構１５８は、大気側に連通する筐体１８０の開口に設けられたインテークダンパ１５８ａにより構成されている。主に空気供給機構１５８により空気供給系（空気供給部）が構成される。
（排気系）
　図８に示されるように、筐体１８０には、第１搬送室１２内のガス（雰囲気）を排気する排気系（排気部）を構成する排気路１５２及び圧力制御機構１５０が設けられている。圧力制御機構１５０は、調整ダンパ１５４および排気ダンパ１５６の開閉を制御することで、第１搬送室１２内を任意の圧力に制御することが可能なように構成されている。圧力制御機構１５０は、第１搬送室１２内を所定の圧力に保持するように構成された調整ダンパ１５４と、排気路１５２を全開または全閉にするように構成された排気ダンパ１５６とにより構成される。このような構成により、第１搬送室１２内の圧力制御を行うことができる。調整ダンパ１５４は、第１搬送室１２内の圧力が所定の圧力より高くなると開くように構成されたオートダンパ（背圧弁）１５１と、オートダンパ１５１の開閉を制御するように構成されたプレスダンパ１５３とにより構成される。圧力制御機構１５０の下流側の排気路１５２は、ブロアや排気ポンプ等の排気装置に接続されている。排気装置は、例えば基板処理装置が設置される施設の設備であってもよく、基板処理装置を構成するものであってもよい。また、排気装置を排気系（排気部）の一部と見做すこともできる。
　第１搬送室１２内には、第１搬送室１２内の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとしての酸素濃度検出器１６０が設けられている。また、第１搬送室１２内には、第１搬送室１２内の水分濃度を検出する水分濃度センサとしての水分濃度検出器１６１が設けられている。
（クリーンユニット）
　図４および図８に示されるように、搬送空間１７５の天井部には、クリーンユニット１６６が左右に１つずつそれぞれ配置される。図２に示されるように、クリーンユニット１６６は、上方空間１６７内のパージガスを搬送空間１７５内に送出するファン１７１と、ファン１７１の下面側（搬送空間１７５側）に設けられ、複数のフィルタ１７０－Ａ，１７０－Ｂ，１７０－Ｃにより構成されるフィルタユニット１７０とにより構成されている。
　フィルタユニット１７０はファン１７１から送出されるパージガス中の塵や不純物を取り除くためのフィルタである。フィルタユニット１７０は、通過するガス中の水分を捕集して除去する水分除去フィルタを含んでいてもよい。水分除去フィルタは、例えば水分を吸着するケミカルフィルタにより構成することができる。なお、フィルタユニット１７０はファン１７１の上部に設けられてもよいし、ファン１７１の上部および下部に設けられてもよい。
　図７に示すように、複数のフィルタ１７０－Ａ，１７０－Ｂ，１７０－Ｃは、それぞれ独立して水平方向にスライド可能に設けられており、基板処理装置１０の正面パネル側（ロードポートユニット２９－１～２９－３の上方のパネル面）に設けられる図示しない開口、又は第１搬送室１２の側面側に設けられる側面開口（後述するメンテナンス扉１９０を開くことにより解放されるメンテナンス開口１９１）の少なくとも何れかを介して、取り付け／取り外しをすることが可能となるように構成されている。
（ガス循環構造）
　図８に示されるように、第１搬送室１２内には、基板が搬送される空間である搬送空間１７５と、搬送空間１７５の一端に設けられた吸出口である吸出部１６４と、その他端に設けられた送出口である開口１６５と、吸出部１６４及び開口１６５を接続する循環路を構成する循環ダクト１６８及び上方空間１６７と、循環路上又はその端部に設けられ、第１搬送室１２内（循環路及び搬送空間１７５内）のガス（雰囲気）を送出口から吸出口に向かう方向に循環させるファン１７１と、で構成されるガス循環路が設けられている。第１搬送室１２内に導入されたパージガスは、これらの構成により、搬送空間１７５を含む第１搬送室１２内で循環する。
（搬送空間）
　図８に示されるように、搬送空間１７５は、その内部に第１ロボット３０が設けられ、図１に示される開口部１３４及び図２に示される開口部１０２を介して、それぞれ、図１に示されるポッド２７－１～２７－３及びロードロック室１４と連通可能に構成されている。第１ロボット３０の水平移動アームの直下には、パージガスの流れを整える整流板としての多孔板１７４が設置される。多孔板１７４は複数の孔を有し、例えば、パンチングパネルで形成される。搬送空間１７５は、多孔板１７４を挟んで上側の第一の空間と下側の第二の空間とに区画される。第二の空間を下部空間（第２バッファ空間）１７６ともいう。
（循環路）
　図８に示されるように、第１搬送室１２の下部（少なくとも第１ロボット３０よりも下方の位置）には、第１搬送室１２内の搬送空間１７５を流れたパージガスを吸い出して循環させる吸出部１６４が第１ロボット３０を挟んで左右にそれぞれ１つずつ配置されている。また、搬送空間１７５の上部（例えば搬送空間１７５の天井部）には、搬送空間１７５内へパージガスを送出して循環させるための開口１６５が第１ロボット３０を挟んで左右にそれぞれ１つずつ配置されている。
　開口１６５およびクリーンユニット１７０を介した搬送空間１７５の上方には、パージガス供給系及び排気系が接続される上方空間１６７が配置されている。搬送空間１７５の下部と上方空間１６７は、それぞれ循環ダクト１６８の吸出部１６４と接続口１６９により接続されている。
　また、左右一対の吸出部１６４と左右一対のクリーンユニット１６６とをそれぞれ繋ぐ循環経路としての循環ダクト１６８も第１ロボット３０を挟んで左右にそれぞれ形成されている。
　次に、第１搬送室１２内のパージガスの流れについて説明する。まず、流量制御されたパージガスとしての不活性ガスが、パージガス供給機構１６２からクリーンユニット１６６の上方空間１６７内に導入される。パージガスはクリーンユニット１６６を介して、搬送空間１７５の天井部から搬送空間１７５内に供給され、搬送空間１７５内に開口１６５から吸出部１６４に向かう方向のダウンフローを形成する。
　循環ダクト１６８は、クリーンユニット１６６の上流側の上方空間１６７へ接続し、吸出部１６４によって搬送空間１７５の下部空間１７６から吸い出されたパージガスを、再び上方空間１６７内へと循環させる流路を構成する。換言すると、上方空間１６７と循環ダクト１６８により循環路が構成されている。この構成により、第１搬送室１２内に供給されたパージガスは、搬送空間１７５と、循環路である循環ダクト１６８及び上方空間１６７を巡るように循環する。
　なお、上述したように、搬送空間１７５の下部には、多孔板１７４により仕切られた下部空間１７６が形成されている。上方空間１６７、下部空間１７６及び循環ダクト１６８を含む流路はガス循環路を構成するともいえる。これにより、パージガスの流れを整える（整流）することができるとともに、搬送空間１７５の第一の空間内へのパーティクルの戻りを抑制することができる。
　なお、循環ダクト１６８のコンダクタンスが小さい場合、左右の吸出部１６４に接続される開口を下部空間１７６内に設け、当該開口内に、パージガスの循環を促すファンを設置しても良い。
　次に、本実施形態に係る第１搬送室１２のメンテナンス構造について図５から図７を用いて詳述する。なお、図５および図６は背面側から見た斜視図であり、右側のメンテナンス扉が開いている状態を示している。図７は正面側から見た斜視図であり、右側のメンテナンス扉および正面側の一部パネルが取り除かれて示されている。
　第１搬送室１２の左右側面、すなわち、ロードポートユニット２９－１～２９－３及び第１ロボット３０を挟んだ第１搬送室１２の両側面には、第１搬送室１２内をメンテナンスするために用いられる開口部であるメンテナンス開口１９１がそれぞれ設けられている。また、第１搬送室１２の両側面にはそれぞれ、側面開口としてのメンテナンス開口１９１を閉塞するように構成されたメンテナンス扉１９０が設けられている。メンテナンス開口１９１およびメンテナンス扉１９０は第１搬送室１２の左右側面の何れか一方の側面のみに設けられてもよい。図５に示されるように、メンテナンス扉１９０は、基板処理装置１０の正面側の鉛直方向に延びる一辺を回転軸として第１搬送室１２の側面に取り付けられている。このようなメンテナンス扉１９０を設けることにより、第１搬送室１２内へのアクセスを容易とすることができる。また、第１搬送室１２を形成する複数の側面のうち、ガス循環路を構成する循環ダクト１６８を第１搬送室１２の左右の両側面に設けることにより、ロードロック室１４及びロードロック室１４と第１搬送室１２を連通させる開口部１０２を設ける位置の自由度を高めることができる。すなわち、循環ダクト１６８によってロードロック室１４や開口部１０２の位置が制限されない。
　さらに、図５に示されように、メンテナンス扉１９０の内側には、循環ダクト１６８が固定されるように取り付けられている。これにより、メンテナンス扉１９０と循環ダクト１６８は、一体として可動するようになっている。このような構造を備えることにより、メンテナンス扉１９０の開閉によって循環ダクト１６８が第１搬送室１２接続される。また、第１搬送室１２の側面に循環ダクト１６８を設ける構造とした場合においても、メンテナンス扉１９０を開くだけで、循環ダクト１６８を取り外す作業を行うことなく、第１搬送室１２内へのアクセスを容易とすることができる。すなわち、メンテナンス性を向上させることができる。また、循環ダクト１６８とメンテナンス扉１９０のクリアランスを省略可能とすることで、装置フットプリントの低減を図ることができる。
　また、循環ダクト１６８の上端には、クリーンユニット１６６の上流側の空間である上方空間１６７に接続する上端開口としての接続口１６９が設けられている。接続口１６９は、上方空間１６７の開口に対向するように設けられ、メンテナンス扉１９０が閉められることにより、接続口１６９と上方空間１６７が接続された状態となる。ここで、メンテナンス開口１９１の上端および循環ダクト１６８の上端は、少なくとも循環ダクト１６８と接続される上方空間１６７の開口が設けられる高さまで延在するように設けられている。メンテナンス扉１９０の開閉によって、循環ダクト１６８の接続口１６９を上方空間１６７の開口に押し付けて密着させることができるため、開口の接続を封止することが容易となる。
　また、接続口１６９の縁部には、例えば弾性を有する樹脂やゴムで形成された封止部材（シール部材、封止部）１９２が配置されている。これにより、メンテナンス扉１９０が閉められた際に、循環ダクト１６８の接続口１６９を上方空間１６７の開口に押し付けて密着させることができるため、接続口１６９と上方空間１６７との間が封止され、循環ダクト１６８内のパージガスを漏らすことなく効率的に循環させることができる。また、外部からのパーティクルの流入を防止することができる。なお、封止部材は、接続口１６９がそれぞれ接続される上方空間１６７の開口の縁部に設けるようにしてもよい。
　循環ダクト１６８の下端には、下部空間１７６に接続する下端開口としての吸出部１６４が設けられている。吸出部１６４は、下部空間１７６の開口に対向するように設けられ、メンテナンス扉１９０が閉められることにより、吸出部１６４と下部空間１７６が接続された状態となる。
　循環ダクト１６８の吸出部１６４の縁部の第２封止部としての封止部材１９３が設けられ、循環ダクト１６８は、メンテナンス扉が１９０閉じられた状態において、封止部材１９３を介して下部空間１７６の開口と接続される。循環ダクト１６８の接続口１６９の接続部の場合と同様に、循環ダクト１６８がメンテナンス扉１９０の開閉により下部空間１７６の開口と分離する場合であっても、下部空間１７６内のパージガスを漏らすことなく循環ダクト１６８へと排出して効率的に循環させることができる。また、外部からのパーティクルの流入を防止することができる。なお、封止部材１９３は、吸出部１６４がそれぞれ接続される下部空間１７６の開口の縁部に設けるようにしてもよい。
　また、本実施形態におけるメンテナンス扉１９０は、基板処理装置１０の鉛直方向に延びる一辺を回転軸として水平方向に開閉するように構成されているため、循環ダクト１６８が一体となることで重量が大きくなっている場合であっても、作業者が安全に扉の開閉を行うことが可能である。更に、開放時において、安全な状態で扉の開放状態を維持することができる。
　メンテナンス扉１９０が閉じられた状態において、メンテナンス扉１９０を第１搬送室１２（を内側に含む筐体１８０）の側面に押し付けるロック機構が設けられている。ロック機構としては、ネジやばね、梃子の原理により押さえつけを行うバー構造など用いた機構などを用いることができる。上方空間１６７と循環ダクト１６８の開口の間の密封状態をより確実に確保することができる。
　図４および図７に示すように、フィルタユニット１７０は、メンテナンス開口１９１および循環ダクト１６８が延在する高さに配置されている。メンテナンス扉１９０が開放され、循環ダクト１６８が移動することによって、フィルタユニット１７０へのアクセスが容易となる。すなわち、メンテナンス性が向上する。また、図７に示すように、フィルタユニット１７０を構成する複数のフィルタ１７０－Ａ，１７０－Ｂ，１７０－Ｃの側面は、メンテナンス開口１９１に面している（露出している）。メンテナンス扉１９０が開放された状態において、フィルタ１７０－Ａ，１７０－Ｂ，１７０－Ｃの着脱がさらに容易となる。
　さらに、本実施形態では、図７に示すように、フィルタユニット１７０を構成する複数のフィルタ１７０－Ａ，１７０－Ｂ，１７０－Ｃを水平方向にスライドさせ、メンテナンス開口１９１を介して、それぞれ独立して取り付け／取り外しをすることが可能となっている。メンテナンス扉１９０が開放された状態において、フィルタ１７０－Ａ，１７０－Ｂ，１７０－Ｃの着脱が容易となる。
　図８に示されるように、メンテナンス扉１９０及び循環ダクト１６８には、搬送空間１７５内を視認可能な窓（透明窓、覗き窓）１９５，１９６がそれぞれ設けられている。メンテナンス扉１９０が閉められた状態においても搬送空間１７５内を視認することができるため、メンテナンス性を高めることができる。
　基板処理装置１０は、図３に示すように、制御部としてのコントローラ１２０を備えている。このコントローラ１２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１Ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１Ｂ、記憶装置１２１Ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１Ｄを備えたコンピュータとして構成されている。
　ＲＡＭ１２１Ｂ、記憶装置１２１Ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１Ｄは、内部バス１２１Ｅを介して、ＣＰＵ１２１Ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。
　記憶装置１２１Ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１Ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件等が記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ１２０に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、プロセスレシピを、単に、レシピともいう。本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、レシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。ＲＡＭ１２１Ｂは、ＣＰＵ１２１Ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
　Ｉ／Ｏポート１２１Ｄは、ファン１７１、第１ロボット３０、第２ロボット７０、駆動装置５０、ゲートバルブ２４、ゲートバルブ２８、ゲートバルブ１０４、パージガス供給機構１６２、バルブ４５、真空ポンプ４６、基板移動部８４、第１ヒータ９４、第２ヒータ９８等に接続されている。
　ＣＰＵ１２１Ａは、記憶装置１２１Ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１Ｃからレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１Ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、第１ロボット３０、第２ロボット７０、駆動装置５０及び基板移動部８４による基板１００の搬送動作、パージガス供給機構１６２及びファン１７１による第１搬送室１２内のパージガス供給・循環動作、ゲートバルブ２４、ゲートバルブ２８及びゲートバルブ１０４の開閉動作、バルブ４５及び真空ポンプ４６による流量・圧力調節動作、第１ヒータ９４及び第２ヒータ９８による温度調整動作等を制御することが可能なように構成されている。
　コントローラ１２０は、外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）１２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置１２１Ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１Ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
（２）基板処理工程
　次に、基板処理装置１０を用いた半導体装置の製造方法、すなわち、基板１００の処理工程（手順）について説明する。なお、基板処理装置１０の各構成部は上記のようにコントローラ１２０によって制御される。
　まず、ロードポートユニット２９－１～２９－３が備える開閉機構により、ロードポートユニット２９－１～２９－３上に載置されているポッド２７－１～２７－３の蓋が開かれる。その後、第１ロボット３０によって、ポッド２７－１～２７－３に収納されている基板１００を、第１搬送室１２内に搬出する。この際、第１搬送室１２内には、パージガス供給機構１６２から供給されるパージガスとしての不活性ガスが導入されており、クリーンユニット１６６及び循環ダクト１６８を介してパージガスが循環することにより、第１搬送室１２内がパージされている。
　次に、ロードロック室１４内を大気圧化したのち、ゲートバルブ１０４を開放する。具体的には、ガス供給管から不活性ガスをロードロック室１４内へ供給する。このようにして、ロードロック室１４内を大気圧化した後、ゲートバルブ１０４を開放する。
　次に、ロードロック室１４内に基板１００を搬入する。具体的には、第１ロボット３０によって、第１搬送室１２内に搬入された基板１００をロードロック室１４内に搬送し、室内のボート３２上に基板１００を載置する。
　次に、ゲートバルブ１０４を閉塞した後、ロードロック室１４内を真空圧化する。具体的には、ボート３２が所定枚数の基板１００を支持した後、排気管４４のバルブ４５を開き真空ポンプ４６によって、ロードロック室１４内を排気する。このようにして、ロードロック室１４内を真空圧化する。なお、このとき、第２搬送室１６及び処理室１８は真空圧化している。
　次に、基板１００をロードロック室１４から処理室１８へ搬送する。具体的には、まず、ゲートバルブ２４を開く。このとき、駆動装置５０は、ボート３２に支持された基板１００が第２ロボット７０で取り出せるようにボート３２を昇降させる。更に駆動装置５０は、ボート３２の基板取り出し口が第２搬送室１６側を向くように、このボート３２を回転させる。
　第２ロボット７０は、アーム部７６のフィンガ７８をボート３２方向へ延伸し、これらフィンガ７８に基板１００を載置する。フィンガ７８を収縮した後、アーム部７６を処理室１８側に向くよう回転させる。次いで、フィンガ７８を延伸し、ゲートバルブ２８が開かれた連通部２６を介して、基板１００を処理室１８内へ搬入する。
　処理室１８において、フィンガ７８に載置された基板１００は、第１処理部８０の第１載置台９２に載置される、又は、第１処理部８０側で待機する移動部材８６に受け渡される。移動部材８６は、基板１００を受け取った後、第２処理部８２側へ回転して第２載置台９６にこの基板１００を載置する。
　そして、処理室１８において、基板１００に例えばアッシング処理等の所定の処理を行う。これらの所定の処理において、ヒータにより加熱されたり、処理によって生じる反応熱などにより加熱されたりすることで、基板１００の温度は上昇する。
　次に、処理後の基板１００を処理室１８からロードロック室１４へ搬送する。処理室１８からロードロック室１４への基板１００の搬送（搬入）は、基板１００を処理室１８に搬入させた動作とは逆の手順で行われる。このとき、ロードロック室１４内は真空圧化状態が維持されている。
　ロードロック室１４へ処理済みの基板１００が搬入され、ボート３２に基板１００が所定の間隔で多段に支持されると、ゲートバルブ２４を閉塞し、ロードロック室１４内を大気圧化する。具体的には、ガス供給管から不活性ガスをロードロック室１４内へ供給する。このようにして、ロードロック室１４内を不活性ガスにより大気圧化させる。
　次に、コントローラ１２０は、駆動装置５０を制御して、ボート３２の基板取り出し口が第１搬送室１２側を向くように、このボート３２を回転させる。
　次に、ゲートバルブ１０４を開き、ロードロック室１４から大気側へ基板１００を搬出する。具体的には、ゲートバルブ１０４が開いたロードロック室１４から、第１ロボット３０を用いて第１搬送室１２に基板１００を搬出する。
　次に、ロードポートユニット２９－１～２９－３が備える開閉機構により、ロードポートユニット２９－１～２９－３上に載置されているポッド２７－１～２７－３の蓋が開かれる。その後、第１ロボット３０によって、ロードロック室１４から搬出された基板１００を、ポッド２７－１～２７－３内に搬入する。このようにして、基板１００の搬送動作を完了する。
＜本開示の他の実施形態＞
　上述した実施形態では、基板処理装置１０がアニール装置である場合を例に挙げた。しかし、本開示の基板処理装置は、アニール装置に限定されない。すなわち、本開示は、処理室内での処理内容によらず、処理室において基板の昇温が生じる基板処理装置に適用することが可能である。基板処理装置としては、例えば、成膜処理、エッチング処理、拡散処理、酸化処理、窒化処理、又はアッシング処理等の他の処理を行う装置が挙げられる。
　また、上述した実施形態では、搬送対象物である基板が基板１００である場合を例に挙げた。しかし、搬送対象物である基板は、基板１００に限定されない。すなわち、本開示において搬送対象物となる基板は、フォトマスク、プリント配線基板、又は液晶パネル等であってもよい。
　また、上述した実施形態では、基板処理装置１０が、基板処理室としての複数の処理室１８Ａ，１８Ｂを有する場合を例に挙げた。しかし、基板処理装置は、少なくとも１つの基板処理室を有することができる。
　以上のように、本開示は色々な形態で実施され得るので、本開示の技術的範囲が上述の実施形態に限定されることはない。例えば、上述した実施形態で説明した基板処理装置１０の構成（例えば処理室１８Ａ，１８Ｂ等の構成）は一具体例に過ぎず、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能であることはいうまでもない。
　１０　　基板処理装置
　１２　　第１搬送室
　２７－１～２７－３　ポッド（基板収容容器）
　１００　基板
　１３４　開口部（搬入口）
　１７１　ファン
　１７５　搬送空間
　１６８　循環ダクト
　１９０　メンテナンス扉
　１９１　メンテナンス開口（側面開口）

Claims (17)

  1. 　基板収容容器から搬入された基板が搬送される搬送空間を含む搬送室と、
    　前記搬送空間の一端と他端とを接続するガス循環路と、
    　前記ガス循環路内又はその端部に設けられ、前記搬送空間及び前記ガス循環路内の雰囲気を循環させるファンと、
    　前記基板収容容器から前記搬送空間内に前記基板が搬入される搬入口と、
    　前記搬送室を形成する複数の側面のうち、前記搬入口が設けられた前記搬送室の側面を挟む両側面の少なくとも一方の側面に設けられた、前記搬送空間に連通する側面開口と、
    　前記側面開口を塞ぐように設けられた扉と、
    　前記扉と一体に可動するように前記扉の内側に固定され、前記扉が閉じられた状態において前記ガス循環路を構成するよう設けられた循環ダクトと、
    を備える基板処理装置。
  2. 　前記搬送空間の上方には、前記ファンを介して配置された、前記ガス循環路を構成するバッファ空間が設けられている、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記循環ダクトの上端開口の縁部、又は前記循環ダクトと接続される前記バッファ空間の開口の縁部の少なくともいずれかに封止部材が設けられ、
    　前記循環ダクトは、前記扉が閉じられた状態において、前記封止部材を介して前記バッファ空間と接続される、
    請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　前記側面開口の上端および前記循環ダクトの上端は、少なくとも、前記循環ダクトと接続される前記バッファ空間の開口が設けられる高さまで延在するように設けられている、
    請求項２に記載の基板処理装置。
  5. 　前記ファンの上方又は下方の少なくとも一方にはフィルタが設けられ、前記フィルタは、前記側面開口および前記循環ダクトが延在する高さに配置されている、
    請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 　前記フィルタの側面は、前記側面開口に面している、
    請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 　前記フィルタは、水平方向に可動することにより、前記側面開口を介して脱着可能となるように構成されている、
    請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 　前記バッファ空間には、パージガスを供給するパージガス供給系が接続されている、
    請求項２～７の何れか１項に記載の基板処理装置。
  9. 　前記扉は、鉛直方向に配置された回転軸を中心として水平方向に開閉可能に構成されている、
    請求項１～７の何れか１項に記載の基板処理装置。
  10. 　前記搬送室を形成する前記複数の側面のうち、前記搬入口が設けられた前記搬送室の側面に対向する側面には、前記搬送空間内から前記基板が搬出される搬出口が設けられている、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  11. 　前記搬送空間の下部には、前記ガス循環路を構成する第２バッファ空間が設けられる、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  12. 　前記循環ダクトの下端開口の縁部、又は前記循環ダクトと接続される前記第２バッファ空間の開口の縁部の少なくともいずれかに第２封止部が設けられ、前記循環ダクトは、前記扉が閉じられた状態において、前記第２封止部を介して前記第２バッファ空間の開口と接続される、
    請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 　前記搬送空間の下部には、前記ガス循環路を構成する第２バッファ空間が設けられる、
    請求項２に記載の基板処理装置。
  14. 　前記循環ダクトの下端開口の縁部、又は前記循環ダクトと接続される前記第２バッファ空間の開口の縁部の少なくともいずれかに第２封止部が設けられ、前記循環ダクトは、前記扉が閉じられた状態において、前記第２封止部を介して前記第２バッファ空間の開口と接続される、
    請求項１３に記載の基板処理装置。
  15. 　前記扉及び前記循環ダクトには、前記搬送空間内を視認可能な透明窓が設けられている、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  16. 　基板が搬送される搬送空間を含む搬送室と、
    　前記搬送空間の一端と他端とを接続するガス循環路と、
    　前記ガス循環路内又はその端部に設けられるファンと、
    　基板収容容器から前記搬送空間内に前記基板が搬入される搬入口と、
    　前記搬送室を形成する複数の側面のうち、前記搬入口が設けられた前記搬送室の側面を挟む両側面の少なくとも一方の側面に設けられた、前記搬送空間に連通する側面開口と、
    　前記側面開口を塞ぐように設けられた扉と、
    　前記扉と一体に可動するように前記扉の内側に固定され、前記扉が閉じられた状態において前記ガス循環路を構成するよう設けられた循環ダクトと、
    　を備える基板処理装置において、前記ファンによって前記搬送空間及び前記ガス循環路内の雰囲気を循環させる工程と、
    　前記ファンによって前記搬送空間内の雰囲気が循環させられている状態で、前記基板収容容器に収容された前記基板を、前記搬入口から前記搬送空間内に搬入する工程と、
    　前記搬送空間内で前記基板を搬送する工程と、
    　を有する半導体装置の製造方法。
  17. 　基板が搬送される搬送空間を含む搬送室と、
    　前記搬送空間の一端と他端とを接続するガス循環路と、
    　前記ガス循環路内又はその端部に設けられるファンと、
    　基板収容容器から前記搬送空間内に前記基板が搬入される搬入口と、
    　前記搬送室を形成する複数の側面のうち、前記搬入口が設けられた前記搬送室の側面を挟む両側面の少なくとも一方の側面に設けられた、前記搬送空間に連通する側面開口と、
    　前記側面開口を塞ぐように設けられた扉と、
    　前記扉と一体に可動するように前記扉の内側に固定され、前記扉が閉じられた状態において前記ガス循環路を構成するよう設けられた循環ダクトと、
    　を備える基板処理装置において、前記ファンによって前記搬送空間及び前記ガス循環路内の雰囲気を循環させる手順と、
    　前記ファンによって前記搬送空間内の雰囲気が循環させられている状態で、前記基板収容容器に収容された前記基板を、前記搬入口から前記搬送空間内に搬入する手順と、
    　前記搬送空間内で前記基板を搬送する手順と、
    　をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。
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