JP5048590B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
ロードポートは、基板を複数枚積層状態で収容可能な基板収容器を保持する収容器保持部と、通過口を有し、インデクサ部の内部空間(インデクサ空間)と収容器保持部が配置される外部空間とを仕切る隔壁とを備える。基板収容器は、基板を出し入れするための開口を有している。この基板収容器に収容される基板に酸化膜が形成されることを抑制するために、基板収容器内の雰囲気の酸素濃度および湿度は低いことが望ましい。
そこで、基板収容器内をパージガス(N2ガス)で置換することが提案されている。
特許文献1では、基板収容器の開口の左右斜め前方に配置されたパージガス導入管から、基板収容器内に向けてパージガスを吹き付けることにより、基板収容器内をパージガスで置換する構成が提案されている。
特許文献3では、隔壁の通過口の上部に供給ノズルを、通過口の下部に吸引ノズルを配置して、通過口を気体の膜で遮蔽し、ダウンフロー空間の雰囲気が、基板収容器内に進入することを防止する構成が提案されている。
一方、特許文献2で提案されている構成では、ダウンフロー空間を流下するダウンフローが通過口に直接流入することを防止することができる。しかし、通過口の側方から通過口に流入する雰囲気を阻止することはできない。
そこで、この発明の目的は、基板収容器内の雰囲気の酸素濃度または湿度を十分に低下させておくことができる基板処理装置を提供することである。
この構成によれば、上パージガス供給手段および横パージガス供給手段から、通過口の上縁部および側縁部に沿う領域に向けてパージガスが吹き付けられる。こうした基板収容器内へのパージガスの供給によって、基板収容器内の雰囲気が、パージガスが吹き付けられていない領域(開口の中央部CA)を通ってダウンフロー空間に押し出され、開口の当該領域に、基板収容器内からダウンフロー空間に向かう気流が形成される。
この構成によれば、横パージガス吹き付け手段の吐出口が横吸気口よりも通過口寄りに配置されているので、当該吐出口から通過口に向けて吹き出されたパージガスは、横吸気口にはほとんど吸い込まれない。これにより、基板収容器内にパージガスを効率よく供給することができる。
この構成によれば、上カバーに受け止められたダウンフローが通過口に向けて移動することが、上フランジによって妨げられる。したがって、ダウンフロー空間内の雰囲気の基板収容器内への進入を、より確実に抑制することができる。
この構成によれば、下パージガス供給手段によって基板収容器内にパージガスが供給される。上パージガス供給手段および横パージガス供給手段からのパージガスの供給に加え、かかる下パージガス供給手段からのパージガスの供給が行われるので、基板収容器内の雰囲気をほぼ完全にパージガスに置換させることができ、これにより、基板収容器内の雰囲気の酸素濃度または湿度を、より十分に低下させておくことができる。
図1は、本発明の一実施形態(第1実施形態)に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な断面図である。この基板処理装置は、クリーンルーム内に設置され、半導体ウエハなどの基板Wを1枚ずつ処理する枚葉式の装置である。
基板処理装置は、インデクサ部2と、このインデクサ部2に結合された処理部3と、インデクサ部2の内部に基板Wを搬出入するためのインターフェイスとしての複数(たとえば4つ)のロードポート4とを備えている。
各ロードポート4は、インデクサ部2に対して処理部3と反対側の外部空間OSに配置される収容器載置台6(収容器保持部)と、インデクサ空間ISと収容器載置台6が配置される外部空間(保持空間)OSとを仕切る隔壁7と、隔壁7に形成された通過口8を開閉するためのドア9(図2および図6(a)を併せて参照)とを備えている。収容器載置台6は、基板収容器Cを載置するためのものである。複数のロードポート4は所定の方向(紙面に直交する方向)に沿って配列されている。
インデクサ部2の天面には、インデクサ空間ISにクリーンエアのダウンフローを供給するためのファンフィルタユニット13(FFU)が設けられている。このファンフィルタユニット13は、ファン(図示しない)およびフィルタ(図示しない)を上下に積層し、ファンによる送風をフィルタで浄化してインデクサ空間IS内に供給する構成になっている。
また、ドア9が開状態において、昇降駆動機構16が駆動されて支持部材15が閉位置(後述する図6(a)に示す位置)まで上昇され、かつ、スライド駆動機構17が駆動されてドア9がインデクサ空間IS側と反対側に向けてスライド移動されることにより、ドア9が閉状態にされる。ドア9の開状態では、通過口8のほぼ全域が開放される。
また、通過口8の周縁部には、インデクサ空間IS側から通過口8に向けてパージガスとしてのN2ガスを吹き付けるためのN2ガス吹き付け機構19が設けられている。
通過口8は、正面視でほぼ正方形状に形成されている。通過口8の上辺および下辺は水平方向に沿って形成され、通過口8の両側辺(図2で示す左辺および右辺)は鉛直方向に沿って形成されている。通過口8を開閉するためのドア9も、正面視でほぼ正方形状に形成されている。
上カバー20は、通過口8の上辺の上方に配置され、隔壁7から内側(インデクサ空間IS側)に向けて水平に突出している。上カバー20は、通過口8の上辺に沿って、通過口8の一方側端部(図2で示す左側端部)から他端側端部(図2で示す右側端部)にわたって形成されている。このため、隔壁7の内面に沿ってインデクサ空間ISを流下するダウンフローが上カバー20によって受け止められる。
第1横カバー21は、通過口8の一方側辺(図2で示す左辺)の側方(図2で示す左側)に配置され、隔壁7からインデクサ空間IS側に向けて水平に突出しており、当該一方側辺に沿って、通過口8の上端部からロードポート4の下端部にわたって形成されている。
なお、この実施形態では、横カバー21,22は、通過口8の上端部からロードポート4の下端部まで延びているが、少なくとも通過口8の側辺を覆うことができるように、通過口8の上端部から下端部にわたって形成されていれば十分である。
収容器載置台6は、基板収容器Cを載置することができ、隔壁7に対し直交する方向(図3の左右方向)にスライド移動可能な可動載置台50と、可動載置台50をスライド移動させるためのスライド駆動機構51と、基板収容器C内にパージガスとしてのN2ガスを供給するための下パージガス供給機構(下パージガス供給手段)52とを備えている。スライド駆動機構51が駆動されることにより、可動載置台50(収容器載置台6)に載置された基板収容器Cが、通過口8に対して近接/離反するようになる。
上吸気口41は、上ノズル30の吐出口46よりもインデクサ空間IS側(通過口8と反対側)に設けられている。このため、上ノズル30から吹き出されたパージガスが上吸気口41に吸い込まれることはほとんどない。
この横吸気口44は、通過口8の上端部から下端部にわたって形成されている。上下方向に長い横吸気口44では、排気ファン45から離れた上部の方が、排気ファン45に近い下部よりも吸気力が小さい。そこで、横吸気口44の開口幅(基板搬送方向(図3の左右方向)の開口幅)は、この横吸気口44から吸気される雰囲気の流速が上下方向に関してほぼ均一になるように、下方に向かうに従って狭くなっている。より具体的には、横吸気口44は、下方に向かうに従って幅狭となる楔形に形成されている。
また、図3では第1横カバー21の図示を省略しているが、第1横カバー21の横吸気口44は、第2横カバー22の横吸気口44と同様の構成である。
各第1横ノズル32は、通過口8の一方側の側辺(図4で示す右辺)よりもやや側方(図4で示す右側方)にずれた位置に、その吐出口47を通過口8の側方領域25に向けて(図4におけるやや斜め左に向けて)配置されている。この実施形態では、第1横ノズル32として、扇形ノズルが用いられている。扇形ノズルからなる第1横ノズル32は、その長軸方向が、通過口8(開口10)の一方側辺(図4で示す右辺)に対して微小角度(たとえば5〜10°)傾斜するように配置されている。そのため、第1横ノズル32からのN2ガスは、基板収容器C内を、その一方側の側面(図4で示す右面)に沿って流れる。
第2横ノズル34は、通過口8の他方側辺(図4で示す左辺)よりもやや側方(図4で示す左側方)にずれた位置に、その吐出口47を通過口8の側方領域27に向けて(図4におけるやや斜め右に向けて)配置されている。この実施形態では、第2横ノズル34として、扇形ノズルが用いられている。扇形ノズルからなる第2横ノズル34は、その長軸方向が、通過口8(開口10)の他方側辺(図4で示す左辺)に対して微小角度(たとえば5〜10°)傾斜するように配置されている。そのため、第2横ノズル34からのN2ガスは、基板収容器C内を、その一方側の側面(図4で示す左面)に沿って流れる。
この図4では、ロードポート4の一方側の側方(図4で示す右側)に隣接して配置されるロードポート4Aが図示されている。ロードポート4の第1横カバー21は、この隣接するロードポート4Aの通過口8Aの他方側の側方(図4で示す左側)に設けられている。つまり、ロードポート4の第1横カバー21は、この隣接するロードポート4Aの第2横カバー22を兼用している。そして、第1横カバー21の外側の側面(通過口8に対向しない側の側面)には、ロードポート4A用の吸気口44Aが形成されており、吸気口44Aに吸い込まれた雰囲気は、第1横カバー21の横排気空間43を通って排気される。
各ノズル30,32,34から吐出されたN2ガス流は、正面視で通過口8の周縁部に沿う倒立U字形状の領域23,25,27に形成される。扇形ノズルからなる上ノズル30の長軸方向が通過口8の上辺に対して微小角度(たとえば5〜10°)傾斜しており、また、同じく扇形ノズルからなる横ノズル32,34の長軸方向が、通過口8の両側辺に対して微小角度(たとえば5〜10°)傾斜するように配置されているので、各ノズル30,32,34から吐出されたN2ガス同士が互いに干渉することを抑制することができ、しかも、各ノズル30,32,34から吐出されたN2ガス流の幅を拡げることができる。
図示しない収容器搬送装置によって基板処理装置のロードポート4に搬入された基板収容器Cは、図6(a)に示すように、収容器載置台6の予め定める移載位置にある可動載置台50に載置される。そして、たとえば基板収容器Cの底部に形成された溝(図示しない)に、収容器載置台6に設けられた係合ピン(図示しない)が係合されることにより、可動載置台50に基板収容器Cが固定される。基板収容器Cが可動載置台50に載置された状態では、吐出管54が基板収容器Cの導入孔57(図3参照)に挿入されて、吐出口53(図3参照)が基板収容器Cの内部空間に臨むようになる。この際、下N2バルブ56は予め開かれており、前述の開閉機構(図示せず)によって吐出管54の挿入動作に連動して導入孔57が開放される。これにより、吐出管54の吐出口53からN2ガスが吐出されて、基板収容器C内にN2ガスが導入される。この吐出口53からのN2ガスの吐出は、基板収容器Cが可動載置台50上に載置されている期間、継続されることとなる。また、この吐出口53からのN2ガスの吐出は、基板収容器Cの蓋12が開いている期間も継続させてもよいし、当該期間だけ停止させてもよい。
さらには、上カバー20および横カバー21,22には、ノズル30,32,34よりもインデクサ空間IS側に吸気口41,44が形成されている。そのため、ノズル30,32,34の近傍においてインデクサ空間IS内の雰囲気が通過口8に向かって流入しようとすると、このような雰囲気は吸気口41,44において捕捉されてしまう。
図7は、本発明の他の実施形態(第2実施形態)に係る基板処理装置の構成を図解的に示す正面図である。
この第2実施形態に係る基板処理装置が、前述の第1実施形態の基板処理装置と相違する点は、内部に排気空間40,43が形成された上カバー20および横カバー21,22に代えて、平板状の上カバー20Aおよび横カバー21A,22Aを設けた点である。
この第3実施形態において、前述の第2実施形態(図7に示す実施形態)に示された各部に対応する部分には、図7と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
この第3実施形態に係る基板処理装置が、前述の第2実施形態の基板処理装置と相違する点は、平板状の上カバー20Aに代えて、上面62が上向き凸状に形成された上カバー20Bを設けた点である。この上面62は、通過口8に沿う水平方向(図8の左右方向)の中間部が高く、当該方向の両端部が低く形成されている。この実施形態では、上カバー20Bの形状に合わせて、上フランジ42Bの正面形状も、上向き凸状に形成されている。
以上、この発明の3つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
また、前述の各実施形態では、基板収容器Cから未処理基板Wを取り出すとともに、その取り出した基板Wの処理の後に、その処理済みの基板を元の基板収容器Cに収納する(戻す)場合を例にとって示したが、他の基板収容器Cに処理済み基板Wを収納する構成であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
7 隔壁
8 通過口
10 開口
20,20A,20B 上カバー
21,21A 第1横カバー
22,22A 第2横カバー
23 上方領域(通過口の上辺部に沿う領域)
24 上ノズルブロック(上パージガス吹き付け手段)
25 側方領域(通過口の側辺部に沿う領域)
26 第1横ノズルブロック(横パージガス吹き付け手段)
28 第2横ノズルブロック(横パージガス吹き付け手段)
30 上ノズル
32 第1横ノズル
34 第2横ノズル
41 上吸気口
44 横吸気口
46 吐出口
47 吐出口
IS インデクサ空間(ダウンフロー空間)
OS 外部空間(保持空間)
Claims (4)
- 基板を出し入れするための開口を有する基板収容器を保持するための収容器保持部と、
前記収容器保持部に保持された前記基板収容器の前記開口と対向する通過口を有し、前記収容器保持部が配置された保持空間とダウンフローが形成されるダウンフロー空間とを仕切る隔壁と、
前記通過口の上方において前記隔壁から前記ダウンフロー空間側に向かって突出して設けられて、ダウンフローの前記基板収容器内への進入を抑制するための上カバーと、
前記通過口の上縁部に沿う領域を通して、前記基板収容器内に向けてパージガスを吹き付けるための上パージガス吹き付け手段と、
前記通過口の側方において前記隔壁から前記ダウンフロー空間側に向かって突出して設けられて、ダウンフローの前記基板収容器内への進入を抑制するための横カバーと、
前記通過口の側縁部に沿う領域を通して、前記基板収容器内に向けてパージガスを吹き付けるための横パージガス吹き付け手段とを含み、
前記横カバーには、前記ダウンフロー空間内の雰囲気を吸い込むための横吸気口が形成されている、基板処理装置。 - 前記横パージガス吹き付け手段が、前記横吸気口よりも前記通過口寄りに設けられた吐出口を有している、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記上カバーの前記ダウンフロー空間側縁部には、上方に向けて突出する上フランジが形成されている、請求項1または2記載の基板処理装置。
- 前記収容器保持部に保持された基板収容器の下部から、当該基板収容器内にパージガスを供給する下パージガス供給手段をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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