JP2018074177A - ロードポート - Google Patents
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Abstract
【課題】所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を短時間で行え、作業効率を向上させることが可能なロードポートを提供する。【解決手段】FOUP9内に格納されているウェーハを半導体製造装置内とFOUP内との間でFOUP前面に形成した搬出入口91を介して出し入れするロードポート1である。搬出入口と連通し得る開口部21を有するフレーム2と、フレームのうち開口部よりも半導体製造装置側に設けられるチャンバ7とを有するチャンバ内側に設けられるガス供給ノズル62から、所定のガスが供給可能に設けられる。チャンバは、第一チャンバ位置と、第二チャンバ位置との間で昇降可能な起立壁7aと、フレームに対して移動不能な側壁7b、底壁7cと、チャンバの下方をチャンバ外空間に連通させる排気部5を有する。起立壁が第二チャンバ位置に位置する際に、起立壁はチャンバ外空間に露出する。【選択図】図2
Description
本発明は、クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられるロードポートに関するものである。
半導体の製造工程においては、歩留まりや品質の向上のため、クリーンルーム内でウェーハの処理がなされている。しかしながら、素子の高集積化や回路の微細化、ウェーハの大型化が進んでいる今日では、小さな塵をクリーンルーム内の全体で管理することは、コスト的にも技術的にも困難となってきている。このため、近年では、クリーンルーム内全体の清浄度向上に代わる方法として、ウェーハの周囲の局所的な空間についてのみ清浄度をより向上させる「ミニエンバイロメント方式」を取り入れ、ウェーハの搬送その他の処理を行う手段が採用されている。ミニエンバイロメント方式では、ウェーハを高清浄な環境で搬送・保管するためのFOUP(Front-Opening Unified Pod)と呼ばれる格納用容器と、FOUP内のウェーハを半導体製造装置との間で出し入れするとともに搬送装置との間でFOUPの受け渡しを行うインターフェース部の装置であるロードポート(Load Port)が重要な装置として利用されている。すなわち、クリーンルーム内において特にFOUP内と半導体製造装置内とを高清浄度に維持しながら、ロードポートを配置した空間、換言すればFOUP外と半導体製造装置外を低清浄度とすることで、クリーンルーム建設・稼働コストを抑制するようにされている。ここで、FOUPは、前面(正面)にウェーハの搬出入口が形成され、この搬出入口を閉止可能な扉を備えたものである。
そして、ロードポートに設けたドア部をFOUPの前面に設けた扉に密着させた状態でこれらドア部及び扉が同時に開けられ、FOUP内のウェーハが搬出入口を通過して半導体製造装置内に供給される。その後、種々の処理または加工が施されたウェーハは、半導体製造装置内からFOUP内に再度収容される。
ところで、半導体製造装置内はウェーハの処理または加工に適した所定の気体雰囲気に維持されているが、FOUP内から半導体製造装置内にウェーハを送り出す際にはFOUPの内部空間と半導体製造装置の内部空間とが相互に連通することになる。したがって、FOUP内の環境が半導体製造装置内よりも低清浄度であると、FOUP内の気体が半導体製造装置内に進入して半導体製造装置内の気体雰囲気に悪影響を与え得る。また、ウェーハを半導体製造装置内からFOUP内に収納する際に、FOUP内の気体雰囲気中の水分、酸素或いはその他のガス等によって、ウェーハの表面に酸化膜が形成され得るという問題もある。
そこで、特許文献1には、FOUPの内部空間と半導体製造装置の内部空間とを連通させる前に、FOUP内を半導体製造装置内と同一の気体雰囲気にすべく、ウェーハが収納されているFOUPをロードポートの載置台に載置されたことを検出した際に、所定の気体(例えば窒素や不活性ガス等)をFOUP内に注入して充満させてFOUP内を所定の気体雰囲気に置換するようにしたロードポートが開示されている。このように、FOUPの底面側から窒素や乾燥空気等の気体をFOUP内に注入してFOUP内を所定の気体雰囲気に置換するいわゆるボトムパージ方式は、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いという利点がある。
また、特許文献2には、FOUPの扉をロードポートのドア部で開けて、FOUPの内部空間と半導体製造装置の内部空間とを連通させた状態で、開口部よりも半導体製造装置側に設けたパージ部(パージノズル)により所定の気体(例えば窒素や不活性ガス等)をFOUP内に吹き込むようにしたロードポートが開示されている。このように、搬出入口を介して半導体製造装置の内部空間に開放されたFOUP内にその前面側(半導体製造装置側)から所定の気体をFOUP内に注入してFOUP内を所定の気体雰囲気に置換するいわゆるフロントパージ方式は、ボトムパージ方式と比較して短時間でパージ処理を行うことができるというメリットがある。
しかしながら、上述したボトムパージ方式は、FOUPの底面に設けた小径のポートを介してパージ処理を行うため、フロントパージ方式と比較してパージ処理に長い時間を要し、作業効率が低下するという問題があった。また、フロントパージ方式は、FOUPの開口部を開放してFOUPの内部空間を当該FOUPの内部空間を半導体製造装置の内部空間全体に直接連通させた状態でパージ処理を行うため、FOUP内を高い所定気体雰囲気濃度に維持することが困難であり、所定の気体雰囲気の到達濃度が低いというデメリットがあった。
このように、従来から周知のボトムパージ及びフロントパージの各方式は、それぞれに一長一短があり、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を短時間で行うことは困難であった。
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、FOUPの内部空間が開口部を介して通じる(外部)空間を半導体製造装置の内部空間全体よりも狭い空間(チャンバの内部空間)に限定して、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を短時間で行うことができ、作業効率を向上させることが可能なロードポートを提供することにある。
すなわち本発明は、クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられ、搬送されてきたFOUPを受け取りFOUP内に格納されているウェーハを半導体製造装置内とFOUP内との間でFOUPの前面に形成した搬出入口を介して出し入れするロードポートに関するものである。
ここで、本発明における「半導体製造装置」は、ロードポートに直接隣接する位置に配設される移送室を備えたもの、又は移送室を備えないもの、これら何れをも含むものである。なお、移送室内には、FOUP内のウェーハを1枚ずつ、又はFOUP内に着脱可能にセットされウェーハを複数枚格納する多段式カセットをFOUP内と半導体製造装置本体内との間で移送する移送機を設けている。
そして、本発明のロードポートは、FOUP内に格納されているウェーハを半導体製造装置内と当該FOUP内との間でFOUPの前面に形成した搬出入口を介して出し入れ可能であり、且つ前記FOUPに不活性ガス又は乾燥空気を注入するパージ処理をするロードポートであって、前記搬出入口と連通し得る開口部を有するフレームと、前記フレームのうち前記開口部よりも前記半導体製造装置側に設けられるチャンバとを有し、前記チャンバは、前記FOUP内を前記半導体装置側のチャンバ外空間に直接開放不能とする第一チャンバ位置と、前記FOUP内を前記半導体製造装置側の前記チャンバ外空間に直接開放可能とする第二チャンバ位置との間で昇降可能な起立壁と、前記フレームに対して移動不能な固定壁と、前記チャンバの下方を前記チャンバ外空間に連通させる排気部を有し、前記起立壁が前記第二チャンバ位置に位置する際に、前記起立壁は前記チャンバ外空間に露出することを特徴としている。
FOUP内のウェーハを半導体製造装置側に出し入れする際にチャンバがウェーハ出し入れ処理に支障を来し得るが、本発明では、チャンバを、FOUPの搬出入口を少なくともFOUPの前面側(半導体製造装置側)から直接開放不能な第一チャンバ位置(本明細書では遮蔽位置ともいう)と、FOUP内を半導体製造装置側に直接開放可能な第二チャンバ位置(本明細書ではチャンバ開放位置ともいう)との間で移動可能に構成する。具体的には、チャンバを構成する起立壁を、第一チャンバ位置と第二チャンバ位置とを昇降可能とし、ウェーハの出し入れ処理時には、第一チャンバ位置から第二チャンバ位置に移動させるように構成することによって、ウェーハの出し入れ処理に支障を来さないようにすることができる。本発明のロードポートは、不活性ガス又は乾燥空気をFOUPに注入するパージ処理をするものである。また、チャンバ下方には、チャンバ外空間に連通させる排気部を有する。そして、起立壁が第二チャンバ位置に位置する際に、起立壁は前記チャンバ外空間に露出する構成を有する。これにより、FOUPの内部空間が開口部を介して通じる(外部)空間を半導体製造装置の内部空間全体よりも狭い空間(チャンバの内部空間)に限定することができる。したがって、チャンバを設けずにFOUPの内部空間を半導体製造装置の内部空間全体に直接開放した状態でパージ処理を行う態様と比較して、FOUPの内部空間と、このFOUPの内部空間に直接連通するチャンバの内部空間を高い窒素濃度または高い乾燥空気濃度に保つことができ、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を効率良く的確に行うことができる。
また、本発明に係るロードポートでは、FOUP内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、マッピング処理時には、ガス供給ノズルから前記不活性ガス又は乾燥空気が供給され、前記載置台に設けたボトムパージ注入用ポートから前記FOUPに不活性ガス又は乾燥空気が注入される構成を採用しても良い。
また、本発明に係るロードポートでは、FOUP内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、マッピング装置によるマッピング処理時に前記パージ処理を行う構成にすることができる。マッピング装置は、チャンバにより形成されるチャンバ内空間に格納可能に設けられ、開口部に臨むマッピング可能位置と、開口部よりも下方に位置付けられて当該開口部に臨まないマッピング退避位置との間で昇降移動可能に設定されている構成を採用しても良い。
また、本発明に係るロードポートはマッピング装置を備え、起立壁が第一チャンバ位置に位置する際に、マッピング装置によりマッピング処理を行う構成を採用しても良い。本発明における固定壁としては、開口部の上部側に設けられる天井壁や、開口部の側部に設けられる側壁を挙げることができる。
さらに、本発明に係るロードポートは、FOUPがロードポートに載置された状態で、FOUPの底面部に設けられる注入口に連結されるボトムパージ注入用ポートを備えたものである場合、ボトムパージ注入用ポートからFOUPに不活性ガス又は乾燥空気を注入するパージ処理を、搬出入口からのウェーハの搬出又は搬入中に実施することができる。また、FOUPが載置台に載置された状態で、載置台に設けたボトムパージ注入用ポートとボトムパージ排出用ポートとが、FOUPの底面部に形成されている注入口と排出口に連結され、ボトムパージ注入用ポートから不活性ガス又は乾燥空気をFOUP内に注入し、FOUP内に充満していた気体をボトムパージ排出用ポートから排出してもよく、ガス供給ノズルからの不活性ガス又は乾燥空気の供給及びボトムパージ注入用ポートからの不活性ガス又は乾燥空気の注入は、搬出入口からのウェーハの搬出又は搬入中に実施される構成を採用しても良い。
さらに、本発明にかかるロードポートは、載置台に設けられたセンサにより、FOUPが載置台に載置されたことを検出した際に、注入口に連結したボトムパージ注入用ポートから不活性ガス又は乾燥空気を前記FOUPに注入するとともに、排出口に連結したボトムパージ排出用ポートからFOUP内に充満していた空気を排出する構成を採用しても良い。
このように、本発明にかかるロードポートは、FOUP内に所定のガスを注入可能に構成し、例えばボトムパージ部とフロントパージ部の両方を備えたものであってもよく、濃度の高いパージ処理を短時間で行うことができる。また、開口部と対向する位置に設けたチャンバによってFOUP内の内部空間に直接連通するスペースの狭小化を図ることができる。チャンバを第一チャンバ位置(遮蔽位置)から第二チャンバ位置(チャンバ開放位置)に移動させた場合には、FOUPの搬出入口を開放した際にFOUP内の気体雰囲気がパージ作業直後と比較して清浄度が低下し、FOUP内の気体雰囲気中の水分、酸素或いはその他のガス等によって、ウェーハの表面に酸化膜が形成され得る。このような不具合を解消するために、本発明のロードポートでは、チャンバを、第一チャンバ位置と第二チャンバ位置との間で移動可能な起立壁と、移動不能な固定壁(固定部)とを用いて構成し、固定壁にガス供給機構(供給ノズル)を設けても良い。これにより、起立壁を第一チャンバ位置から第二チャンバ位置に移動させる前後に亘って、ガス供給機構(供給ノズル)による不活性ガス又は乾燥空気を継続して行うように設定することができる。また、本発明において、FOUP内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を前記チャンバ内に設けた態様を採用すれば、チャンバによってFOUPの搬出入口を当該FOUPの前面側から直接開放不能とした(遮蔽した)状態であってもFOUP内に格納されているウェーハのマッピング処理を適切に行うことができる。
本発明によれば、チャンバで仕切った比較的狭い空間を形成して、FOUP内に所定ガスを注入可能に構成しているため、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を短時間で行うことが可能なロードポートを提供することができる。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るロードポート1は、図1に示すように、半導体の製造工程において用いられ、クリーンルーム内において半導体製造装置(図示省略)に隣接して配置されるものであり、FOUP9の扉にドア部3を密着させて開閉し、半導体製造装置との間でFOUP9内に収容されたウェーハ(図示省略)の出し入れを行うものである。
本実施形態で適用するFOUP9は、内部に複数枚のウェーハを収容し、前面に形成した搬出入口91を介してこれらウェーハを出し入れ可能に構成され、搬出入口91を開閉可能な扉を備えた既知のものであるため、詳細な説明は省略する。なお、本発明及び本実施形態においてFOUP9の前面とは、ロードポート1に載置した際にロードポート1のドア部3と対面する側の面を意味する。
半導体製造装置は、例えば、相対的にロードポート1から遠い位置に配置される半導体製造装置本体と、半導体製造装置本体とロードポート1との間に配置される移送室とを備えたものであり、移送室内に、例えばFOUP9内のウェーハを1枚ずつFOUP9内と移送室内との間、及び移送室内と半導体製造装置本体内との間で移送する移送機を設けている。なお、FOUP9と半導体製造装置(半導体製造装置本体及び移送室)との間でウェーハを複数枚格納したカセットごと移送することも可能である。このような構成により、クリーンルームにおいて、半導体製造装置本体内、移送室内、及びFOUP9内は高清浄度に維持される一方、ロードポート1を配置した空間、換言すれば半導体製造装置本体外、移送室外、及びFOUP9外は比較的低清浄度となる。
以下、本実施形態に係るロードポート1の構成について主として説明する。
ロードポート1は、図1及び図2(図2は図1の矢印A方向から見たロードポート1の側面模式図である)に示すように、FOUP9の搬出入口91に連通し得る開口部21を有し、起立姿勢で配置されたフレーム2と、開口部21を開閉可能なドア部3と、フレーム2のうち半導体製造装置から遠ざかる方向に略水平姿勢で延伸する載置台4と、載置台4に設けられFOUP9の底面側から当該FOUP9内に窒素や不活性ガス又は乾燥空気等の気体(本実施形態では窒素ガスを用いる)を注入し、FOUP9内の気体雰囲気を窒素ガスに置換可能なボトムパージ部5と、ドア部3によって搬出入口91を開放した状態にあるFOUP9の前面側からFOUP9内に窒素や不活性ガス又は乾燥空気等の気体(本実施形態では窒素ガスを用いる)を注入し、FOUP9内の気体雰囲気を窒素ガスに置換可能なフロントパージ部6と、ドア部3よりも半導体製造装置側であって且つ搬出入口91及び開口部21と対向する位置に設けられ、ドア部3によって搬出入口91を開放した状態にあるFOUP9をFOUP9の前面側から遮蔽し得るチャンバ7とを主として備えたものである。
フレーム2は、ほぼ矩形板状をなし、載置台4上に載置したFOUP9の搬出入口91と連通し得る大きさの開口部21を有するものである。本実施形態のロードポート1は、フレーム2を半導体製造装置(具体的には移送室)に密着させた状態で使用可能なものである(図1参照)。
ドア部3は、FOUP9を載置台4に載置した状態においてFOUP9の前面に設けた扉(図示省略)に密着した状態でその扉を開けて搬出入口91を開放する開放位置3(X)と、搬出入口91を閉止する閉止位置3(Y)との間で作動可能なものである(図2及び図3参照)。ドア部3を開放位置3(X)と閉止位置3(Y)との間で少なくとも昇降移動させるドア昇降機構3Kとしては既知のものを適用することができる。
載置台4は、フレーム2のうち高さ方向中央部からやや上方寄りの位置に略水平姿勢で配置され、上向きに突出させた複数の突起41を有する。そして、これらの突起41をFOUP9の底面に形成された穴(図示省略)に係合させることで、載置台4上におけるFOUP9の位置決めを図っている。なお、載置台4として、載置状態にあるFOUP9を、その搬出入口91(扉)がフレーム2の開口部21(ドア部3)に最も近付く位置と開口部21(ドア部3)から所定距離離間した位置との間で移動させる移動機構を備えたものを適用することもできる。
ボトムパージ部5は、載置台4上の所定箇所に複数設けたポート51を主体としてなり、複数のポート51を、窒素ガスを注入するボトムパージ注入用ポートや、FOUP9内の気体雰囲気を排出するボトムパージ排出用ポートとして機能させている。これら複数のポート51は、例えば載置台4の幅方向に沿って離間した位置に対にして設けることができる。各ポート51(ボトムパージ注入用ポート、ボトムパージ排出用ポート)は、気体の逆流を規制する弁機能を有するものであり、FOUP9の底部に設けた注入口及び排出口(ともに図示省略)に嵌合した状態で連結可能なものである。各ポート51(ボトムパージ注入用ポート、ボトムパージ排出用ポート)とFOUP9の注入口及び取出口との嵌合部分は、ポート51の先端部に設けたパッキン等によって密閉状態になる。
また、本実施形態のロードポート1は、載置台4に加圧センサを設け、FOUP9のうち底面部が加圧センサの被押圧部を押圧したことを検出した際に、図示しない制御部からの信号によって、ボトムパージ注入用ポートから窒素ガスが噴出し、注入口を通じてFOUP9内に窒素ガスを注入する。この際、FOUP9内に充満していた空気などの気体は、FOUP9の排出口からボトムパージ排出用ポートを通じてFOUP9の外へ排出される。
チャンバ7は、フレーム2のうち開口部21よりも半導体製造装置側に設けられ、隣接する半導体製造装置(具体的には移送室)の内部空間とFOUP9の内部空間とを少なくとも前後方向(FOUP9の奥行き方向と同一方向であり、図2に示す矢印D方向)に遮断し得るものである。このチャンバ7は、昇降動作可能なチャンバ本体部71と、昇降動作不能な固定部72とによってチャンバ7を構成している。本実施形態では、開口部21の開口形状よりも一回り大きい起立壁7aと、この起立壁7aの両側縁からそれぞれフレーム2側に延伸する左右一対の側壁7bと、起立壁7aの下縁からフレーム2側に延伸する底壁7cとを一体ないし一体的に設け、これら起立壁7a、側壁7b、及び底壁7cによってチャンバ本体部71を構成している。本実施形態のロードポート1では、このチャンバ本体部71を、チャンバ昇降機構7Kによって、フレーム2の開口部21を半導体制動装置側から被覆して開口部21に通じるFOUP9の内部空間をチャンバ7の内部空間7Sにのみ直接開放し得る遮蔽位置7(X)と、開口部21に通じるFOUP9の内部空間を半導体製造装置の内部空間に開放し得るチャンバ退避位置7(Y)との間で移動可能に構成している(図2及び図4参照)。本実施形態では、チャンバ昇降機構7Kとして、チャンバ本体部71を昇降駆動させるためのエアシリンダ7Kaと、チャンバ本体部71の昇降動作をガイドするガイドレール部7Kbとを用いたものを適用している。
固定部72は、遮蔽位置7(X)にあるチャンバ本体部71と共に、開口部21に介してFOUP9の内部空間が連通する微小空間7Sを形成するものであり、本実施形態では、固定部72を底壁7cに対向する位置に設けた天井壁7dによって構成している。
フロントパージ部6は、開口部21近傍に配置され、ドア部3を開放した際、つまりドア部3が開放位置3(X)となった際に、開口部21及びFOUP9の搬出入口91を通じてFOUP9内に窒素や不活性ガス又は乾燥空気等の気体(本実施形態では窒素ガスを用いる)を吹き込むものである。本実施形態のロードポート1は、チャンバ7の天井壁7d(固定部72)にフロントパージ部6を設けている。フロントパージ部6は、例えば、ガス管61から分岐させた複数のフロントパージ用ノズル62を備え、これらのフロントパージ用ノズル62の先端を下方且つ前方(FOUP9側)に向けた姿勢で開口部21の上辺に沿って等ピッチで配している。
また、本実施形態に係るロードポート1は、FOUP9内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置8を備えている。マッピング装置8は、チャンバ7の内部空間7Sに収納され、マッピング装置昇降機構8Kによって、開口部21に臨むマッピング可能位置8(X)と、開口部21には臨まないマッピング退避位置8(Y)との間で少なくとも昇降移動可能に設定されている(図2及び図4参照)。
本実施形態のロードポート1は、ドア部3、チャンバ本体部71、マッピング装置8をそれぞれ相互に独立して昇降動作可能に設定している。また、チャンバ本体部71を遮蔽位置7(X)に設定した状態においてドア部3やマッピング装置8を昇降動作させた際に、ドア部3、ドア昇降機構3K、マッピング装置8、或いはマッピング装置昇降機構8Kがチャンバ7と干渉しないように、チャンバ7の底壁7cには、これら各部材や機構が通過可能な開口部やスリットを形成している(図示省略)。そして、フロントパージ処理時に、このような開口部やスリットからFOUP9内の気体雰囲気を排出するように構成している。すなわち、本実施形態のロードポート1は、チャンバ7の底壁7cに形成したこれら開口部やスリットをフロントパージ排出口として機能させ、FOUP9内やチャンバ7の内部空間7Sに充満していた空気などの気体を、この排出口を通じてFOUP9及びチャンバ7の外へ排出するように構成し、窒素ガスを高濃度で充填できるようにしている。なお、下端部にロック可能なローラ部を設け、ロック状態を解除した状態でローラ部を転動させながら適宜の場所に移動可能なロードポート1とすることもできる。
次に、このような構成をなすロードポート1の使用方法及び作用について説明する。
先ず、図示しない搬送装置によりFOUP9がロードポート1に搬送される。搬送されたFOUP9は、図1に示す状態のロードポート1、すなわち、ドア部3、チャンバ7がそれぞれ閉止位置3(Y)、遮蔽位置7(X)にあるロードポート1の載置台4に載置される。この際、載置台4上に設けた突起41がFOUP9の底面部に形成した穴に係合する。FOUP9が載置台4に載置されると同時または略同時に、載置台4に設けたボトムパージ部5の各ポート51(ボトムパージ注入用ポート及びボトムパージ排出用ポート)が、FOUP9の底面部に形成した注入口及び排出口にそれぞれ連結し、ボトムパージ注入用ポート51から窒素ガスをFOUP9内に注入し、FOUP9内に充満していた気体をボトムパージ排出用ポート51からFOUP9外へ排出する。
そして、本実施形態のロードポート1は、載置台4にFOUP9を載置した直後に、ドア部3によって開口部21をFOUP9の搬出入口91に連通させた状態となり(図2参照)、この状態で、マッピング可能位置8(X)に設定しているマッピング装置8によってFOUP9内のウェーハについてマッピング処理を行い、FOUP9内のウェーハ
を半導体製造装置内に順次払い出す。具体的には、ロードポート1のドア部3がFOUP9の扉に密着した状態で閉止位置3(Y)から開放位置3(X)となり、開口部21をFOUP9の搬出入口91に連通させた状態でマッピング処理を行い、チャンバ7を遮蔽位置7(X)からチャンバ開放位置7(Y)に移動させた後に、半導体製造装置の移送室内に設けた移送機によりFOUP9内のウェーハを半導体製造装置内に順次移送する。移送室内に移送されたウェーハは引き続いて半導体製造装置本体内に移送されて半導体製造装置本体による半導体製造処理工程に供される。半導体製造装置本体により半導体製造処理工程を終えたウェーハは移送機により移送室内を経由してFOUP9内に順次格納される。
を半導体製造装置内に順次払い出す。具体的には、ロードポート1のドア部3がFOUP9の扉に密着した状態で閉止位置3(Y)から開放位置3(X)となり、開口部21をFOUP9の搬出入口91に連通させた状態でマッピング処理を行い、チャンバ7を遮蔽位置7(X)からチャンバ開放位置7(Y)に移動させた後に、半導体製造装置の移送室内に設けた移送機によりFOUP9内のウェーハを半導体製造装置内に順次移送する。移送室内に移送されたウェーハは引き続いて半導体製造装置本体内に移送されて半導体製造装置本体による半導体製造処理工程に供される。半導体製造装置本体により半導体製造処理工程を終えたウェーハは移送機により移送室内を経由してFOUP9内に順次格納される。
そして、本実施形態に係るロードポート1は、FOUP9の搬出入口91が開放した際、換言すればドア部3が閉止位置3(Y)から開放位置3(X)に移動した際に、フロントパージ部6からそれぞれ窒素ガスをFOUP9内に向かって吹き付ける。また、本実施形態のロードポート1は、マッピング処理時に、チャンバ本体部71を遮蔽位置7(X)(FOUP9の内部空間9Sをチャンバ7の内部空間7Sにのみ直接開放し得る位置)に設定することにより、FOUP9の内部空間9Sを半導体製造装置の内部空間全体に直接連通している場合と比較して、FOUP9の内部空間9Sが直接連通する空間を狭い閉空間に限定することができ、高い窒素ガス濃度を保つことができる(図2参照)。このようなフロントパージ処理をボトムパージ処理と一緒に行うことにより、FOUP9内の窒素ガス濃度を高く保ったまま短時間でパージ処理を行うことができ、搬出入口91及び開口部21を通じてFOUP9外に開放されたウェーハをマッピングする際にもFOUP9内の気体雰囲気を窒素ガスに置換したり、余計な水分を除去することが可能である。
また、本実施形態のロードポート1は、FOUP9内と半導体製造装置内との間でウェーハを出し入れする際には、チャンバ本体部71を遮蔽位置7(X)からチャンバ退避位置7(Y)(開口部21に通じるFOUP9の内部空間9Sを半導体製造装置の内部空間に直接開放する位置)に移動させるとともに、マッピング装置8をマッピング可能位置8(X)からマッピング退避位置8(Y)に移動させるが、このようなウェーハの出し入れ時においてもボトムパージ処理及びフロントパージ処理を継続して行う。したがって、ウェーハを出し入れする間もFOUP9内の気体雰囲気を窒素ガスに置換し続けて、高濃度に保つことができる。
全てのウェーハが半導体製造処理工程を終えてFOUP9内に収納されると、チャンバ本体部71をチャンバ退避位置7(Y)から遮蔽位置7(X)に移動させるとともに、ドア部3をFOUP9の扉に密着させた状態で開放位置3(X)から閉止位置3(Y)に移動させる。これにより、ロードポート1の開口部21及びFOUP9の搬出入口91は閉止される。引き続き、載置台4に載置されたFOUP9は図示しない搬送機構により次工程へと運び出される。なお、必要であれば、半導体製造処理工程を終えたウェーハを収納したFOUP9に対して再度ボトムパージ処理を行うようにしてもよい。このようにすれば、半導体製造処理工程を終えたウェーハを収納したFOUP9に対して直ぐにパージ処理を開始することができ、処理済みのウェーハの酸化防止を図ることができる。
以上に詳述したように、本実施形態に係るロードポート1は、FOUP9内に所定ガスを注入可能に構成し、ボトムパージ部5によるボトムパージ処理と、フロントパージ部6によりフロントパージ処理とを一緒に行うことが可能であるため、FOUP9内を短時間で高濃度のパージ処理を行うことができる。しかも、遮蔽位置7(X)にあるチャンバ本体部71によって、開口部21を通じてFOUP9内が直接連通する空間の狭小化を実現しているため、高い窒素ガス濃度を維持したままフロントパージ処理及びボトムパージ処理を効率良く的確に行うことができる。特に、ウェーハをFOUP9内と半導体製造装置内との間で出し入れする際にも、ボトムパージ部5及びフロントパージ部6からそれぞれ窒素ガスをFOUP9内に向かって吹き付けることにより、FOUP9内の気体雰囲気を窒素ガスに置換したり、余計な水分を除去することが可能であり、ウェーハの酸化防止を図ることができるとともに、湿気による悪影響を回避することができる。
また、共通のFOUP9内に収容される複数のウェーハのうち、最初に半導体製造処理工程を終えてFOUP9内に収容されたウェーハは、最後に半導体製造処理工程を経るウェーハがFOUP9内に収容されるまで、通常であればFOUP9内においてウェーハの出し入れ作業時間の経過とともに窒素ガスの充填度(置換度)が低下する気体雰囲気に晒されることにより僅かながらも悪影響を受け得るが、フロントパージ部6及びボトムパージ部5からそれぞれ窒素ガスをFOUP9内に向かって吹き付けることにより、FOUP9内における窒素ガス充填度(置換度)の低下を効果的に抑制することができ、ウェーハを良好な状態でFOUP9内に収納しておくことができる。もちろん、FOUP9と半導体製造装置との間でウェーハの出し入れを行う際には、チャンバ本体部71を遮蔽位置7(X)からチャンバ退避位置7(Y)に移動させることにより、ウェーハの出し入れ処理時にウェーハがチャンバ7の一部に干渉する事態を防止し、ウェーハをFOUP9内と半導体製造装置内との間で出し入れするというFOUP9本来の機能を発揮することができる。
また、本実施形態に係るロードポート1は、チャンバ7のうち移動不能な固定部72として機能する天井壁7dにフロントパージ部6を設けているため、フロントパージ部6を設けるための専用の部材を別途設ける必要なく、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、図5に示すように、フロントパージ部6から吹き出す窒素ガスをFOUP9の内部空間9Sに案内するガイド部Gを備えたロードポート1であってもよい。好適なガイド部Gとしては、フロントパージ部6の吹出口(上述したノズルに相当する)に対面する面をFOUP9側に所定角度傾斜させた姿勢で配置したガイド板G1を挙げることができる。なお図5では、説明の便宜上、ガイド部Gにパターンを付している。このようなロードポート1であれば、フロントパージ部6から吹き出す窒素ガスをガイド部G1によって効率良くFOUP9の内部空間9Sに導くことができ、フロントパージ処理を的確に行うことができる。
また、ボトムパージ部やフロントパージ部の数や配置箇所を適宜変更してもよい。さらに、ボトムパージ部やフロントパージ部として、それぞれポートやノズル以外の部材を用いて構成したものを適用することもできる。各パージ部の吹出口(上述した実施形態におけるポートやノズルに相当するもの)の形状も適宜変更しても構わない。
また、上述した実施形態では、チャンバのうち天井壁のみを昇降不能な固定部として機能させ、この天井壁にフロントパージ部を設けた態様を例示したが、チャンバのうち天井壁に加えて、又はそれに代えて、側壁を固定部として機能させ、側壁にフロントパージ部を設けても構わない。
また、チャンバがフレーム2の幅方向に移動することによって、FOUP9の搬出入口をFOUPの前面側から遮蔽可能な遮蔽位置と、FOUP内を半導体製造装置側に直接開放可能なチャンバ開放位置との間で切り替わるように構成することもできる。
さらにまた、チャンバ、ドア部、マッピング装置の各昇降機構(移動機構)として、液圧式又はガス圧式のシリンダを用いて構成した機構等を適用することもできる。
さらにまた、上述した実施形態における移送室内に設けた移送機が、FOUP内に着脱可能にセットされウェーハを複数枚格納する多段式カセットをFOUP内と半導体製造装置本体内との間で移送するものであってもよい。また、ロードポートを、移送室を有さない半導体製造装置に隣接して設けても構わない。
また、載置台が、搬送装置から任意の方向で載置されたFOUPの向きを正しい方向に変更する(移動させる)機能を有するものであってもよい。
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
1…ロードポート
2…フレーム
21…開口部
3…ドア部
5…ボトムパージ部
6…フロントパージ部
7…チャンバ
71…チャンバ本体部
72…固定部
7(X)…遮蔽位置
7(Y)…チャンバ退避位置
8…マッピング装置
9…FOUP
91…搬出入口
G…ガイド部
2…フレーム
21…開口部
3…ドア部
5…ボトムパージ部
6…フロントパージ部
7…チャンバ
71…チャンバ本体部
72…固定部
7(X)…遮蔽位置
7(Y)…チャンバ退避位置
8…マッピング装置
9…FOUP
91…搬出入口
G…ガイド部
Claims (6)
- FOUP内に格納されているウェーハを半導体製造装置内と当該FOUP内との間で前記FOUPの前面に形成した搬出入口を介して出し入れ可能であり、且つ前記FOUPに不活性ガス又は乾燥空気を注入するパージ処理をするロードポートであって、
前記搬出入口と連通し得る開口部を有するフレームと、
前記フレームのうち前記開口部よりも前記半導体製造装置側に設けられるチャンバとを有し、
前記チャンバは、
前記FOUP内を前記半導体製造装置側のチャンバ外空間に直接開放不能とする第一チャンバ位置と、前記FOUP内を前記半導体製造装置側の前記チャンバ外空間に直接開放可能とする第二チャンバ位置との間で昇降可能な起立壁と、
前記フレームに対して移動不能な固定壁と、
前記チャンバの下方を前記チャンバ外空間に連通させる排気部とを有し、
前記起立壁が前記第二チャンバ位置に位置する際に、前記起立壁は前記チャンバ外空間に露出することを特徴とするロードポート。 - 前記FOUP内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、
前記起立壁が前記第一チャンバ位置に位置する際に、前記マッピング装置によりマッピング処理を行う請求項1に記載のロードポート。 - 前記FOUP内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、
前記マッピング装置によるマッピング処理時には、前記パージ処理が行われる請求項1又は2に記載のロードポート。 - 前記固定壁は、前記開口部の上部側に設けられる天井壁である請求項1から3いずれかに記載のロードポート。
- 前記固定壁は、前記開口部の側部に設けられる側壁である請求項1から4いずれかに記載のロードポート。
- 前記FOUPが前記ロードポートに載置された状態で、前記FOUPの底面部に設けられる注入口に連結されるボトムパージ注入用ポートを備え、
前記ボトムパージ注入用ポートから前記FOUPに前記不活性ガス又は前記乾燥空気を注入する前記パージ処理は、前記搬出入口からの前記ウェーハの搬出又は搬入中に実施される請求項1から5のいずれかに記載のロードポート。
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