KR100639765B1

KR100639765B1 - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 반도체 장치의 제조방법

Info

Publication number: KR100639765B1
Application number: KR1020010020422A
Authority: KR
Inventors: 나카시마다카노부; 마츠나가다츠히사; 야나가와히데히로
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2006-10-31
Also published as: JP4583461B2; JP4581031B2; JP5237336B2; TWI222108B; JP2010161389A; JP5518132B2; JP4581032B2; KR20010098658A; USRE43023E1; JP2008182255A; JP2010147499A; US20010038783A1; JP2012199584A; JP2011040743A; US6641350B2

Abstract

리드 타임을 단축하고, 작업 효율을 높인다.

반도체 제조 장치(1)에 있어서, 한 쌍의 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)를 상하로 2단 설치하고, 양 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)에는 포드(10)의 캡(10a)를 개폐하는 포드 오프너(20)를 설치한다. 한쪽의 웨이퍼 로딩 포트(13)에 있는 포드(10)에 대한 웨이퍼(9)의 출납 작업 중에 다른 쪽의 웨이퍼 로딩 포트(13)에 있는 포드(10)의 반입 반출작업이나 준비작업을 동시에 진행시킨다.

포드(10)를 교환할 때의 대기 시간을 없애 작업 효율을 높일 수 있다. 상하로 2단 설치함으로써, 웨이퍼 로딩 포트의 점거 면적을 증가시키지 않아도 되므로, 반도체 제조 장치의 횡폭의 증가를 피할 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 반도체 장치의 제조 방법{METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATES AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD}

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 반도체 제조 장치를 도시하는 개략적인 사시도,

도 2는 포드 오프너를 도시하는 정면측에서 본 사시도,

도 3은 포드 탑재 상태를 도시하는 사시도,

도 4는 포드 오프너를 도시하는 배면측에서 본 일부 생략 사시도,

도 5는 도 4에서 생략된 V부를 도시하는 사시도,

도 6a는 대기 중인 상태의 맵핑 장치를 도시하는 평면 단면도,

도 6b는 작동 중인 상태의 맵핑 장치를 도시하는 평면 단면도,

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 장전 인출 방법을 도시하는 순차도,

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 장전 인출 방법을 도시하는 순차도,

도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 웨이퍼 장전 인출 방법을 도시하는 순차도,

도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 웨이퍼 장전 인출 방법을 도시하는 순차도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 반도체 제조 장치 2 : 하우징

3 : 히터 유닛 4 : 프로세스 튜브

5 : 가스 도입관 6 : 배기관

7 : 승강기 8 : 보트 (boat)

9 : 웨이퍼(기판) 10 : 포드 (pod)

10a : 캡 11 : 포드 스테이지

12 : 포드 선반 13 : 웨이퍼 로딩 포트

14 : 포드 반송 장치 15 : 웨이퍼 탑재 이송 장치

20 : 포드 오프너(개폐 장치) 21 : 베이스

22 : 웨이퍼 출입구 23 : 지지대

24 : 가이드 레일 25 : 가이드 블럭

26 : 에어 실린더 장치 27 : 탑재대

28 : 위치 결정핀 30 : 가이드 레일

31 : 좌우 방향 이동대 32 : 에어 실린더 장치

32a : 피스톤 로드 33 : 가이드 레일

34 : 전후 방향 이동대 35 : 가이드 구멍

36 : 브래킷 37 : 로터리 액츄에이터

37a : 아암 38 : 가이드 핀

39 : 브래킷 40 : 클로우저

41 : 잠금 해제축 41a : 결합부

42 : 풀리 43 : 벨트

44 : 연결편 45 : 에어 실린더 장치

46 : 흡착구 47 : 흡입구부재

50 : 로터리 액츄에이터 50a : 회전축

51 : 아암 52 : 삽입 구멍

53 : 맵핑 (mapping) 장치 54, 55, 56 : 패킹 (packing)

본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 포드(pod)를 개폐하는 기술에 관련하여, 예컨대 반도체 소자를 포함하는 반도체 집적 회로를 장착한 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)에 절연막이나 금속막 등의 CVD막을 형성하거나 불순물을 확산하거나 하는 배치(batch)식 종형 확산·CVD 장치 그리고 이것을 사용하여 성막하거나 불순물을 확산하거나 하는 기판 처리 방법 및 반도체 장치를 제조하는 방법에 이용하기 유효한 것에 관한 것이다.

기판 처리 장치의 일례인 배치식 종형 확산·CVD 장치(이하, 반도체 제조 장 치라고 함)에 있어서는 미처리 웨이퍼가 캐리어(웨이퍼 수납 용기)에 수납된 상태로 반도체 제조 장치의 외부에서 반입된다. 종래의 이러한 종류의 캐리어로서, 서로 대향하는 한 쌍의 면이 개구된 대략 입방체의 상자형상으로 형성되어 있는 카세트와, 하나의 면이 개구된 대략 입방체의 상자형상으로 형성되고 개구면에 캡이 탈착 가능하게 장착되어 있는 FOUP(front opening unified pod; 이하, 포드라고 함)가 있다.

웨이퍼의 캐리어로서 포드가 사용되는 경우에는 웨이퍼가 밀폐된 상태로 반송되기 때문에, 주위의 분위기에 이물질 등이 존재하고 있었다고 해도 웨이퍼의 청정도는 유지할 수 있다. 따라서, 반도체 제조 장치가 설치되는 클린 룸 내의 청정도를 그다지 높게 설정할 필요가 없어지므로, 클린 룸에 필요한 비용을 저감할 수 있다. 그래서, 최근의 반도체 제조 장치에 있어서는 웨이퍼의 캐리어로서 포드가 사용되어 오고 있다.

웨이퍼의 캐리어로서 포드를 사용한 반도체 제조 장치에 있어서는 캡의 개폐시에 하우징 및 포드내의 웨이퍼의 청정도를 유지하면서 웨이퍼를 포드에 대하여 출납 가능하게 하는 포드 개폐 장치(이하, 포드 오프너라고 함)가 설치되어 있다. 종래의 이러한 종류의 포드 오프너로서, 일본 특허 공개 공보 제1996-279546호에 개시되어 있는 것이 있다. 즉, 이 포드 오프너는 웨이퍼 로딩 포트에 설치되어 있고, 웨이퍼 로딩 포트에 탑재된 포드의 캡에 마찰 결합에 의해서 고정하는 클로우저를 구비하고 있고, 클로우저가 캡을 고정한 상태로 하강함으로써 포드를 개방하도록 구성되어 있다.

그러나, 종래의 반도체 제조 장치에 있어서는 웨이퍼 로딩 포트가 한 개밖에 설정되어 있지 않음으로써, 웨이퍼의 탑재 이송 시간에 포드의 교환 시간이 더해지게 되므로, 반도체 제조 장치 전체로서의 처리 시간이 길어져, 반도체 제조 장치의 시스템 효율(throughput)이 저하한다고 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 시스템 효율을 높일 수 있는 기판 처리 장치 및 이것을 사용한 기판 처리 방법 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 기판 로딩 포트가 복수 설치되어 있음과 동시에, 각 기판 로딩 포트에는 포드의 캡을 개폐하는 개폐 장치가 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 수단에 의하면, 복수의 기판 로딩 포트의 하나에 있어서의 포드에 대한 기판의 출납 작업중에, 다른쪽 기판 로딩 포트로의 포드의 반입 반출 작업이나 기판 로딩을 위한 준비작업을 동시에 진행시킬 수 있기 때문에, 포드를 교체할 때의 대기 시간을 없애 시스템 효율을 높일 수 있다.

이하, 본 발명의 1실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

본 실시예에 있어서, 본 발명에 관한 기판 처리 장치는 도 1에 도시하는 바와 같이 반도체 제조 장치, 즉 배치식 종형 확산·CVD 장치로서 구성되어 있다. 도 1에 도시되어 있는 반도체 제조 장치(1)는 기밀실 구조로 구축된 하우징(2)을 구비하고 있다. 하우징(2)내의 한쪽 단부(이하, 후단부라고 함)의 상부에는 히터 유닛(3)이 수직 방향으로 설치되어 있고, 히터 유닛(3)의 내부에는 프로세스 튜브(4)가 동심으로 배치되어 있다. 프로세스 튜브(4)에는 프로세스 튜브(4)내에 원료 가스나 퍼지 가스 등을 도입하기 위한 가스 도입관(5)과, 프로세스 튜브(4)내를 진공 배기하기 위한 배기관(6)이 접속되어 있다. 하우징(2)의 후단부의 하부에는 승강기(7)가 설치되어 있고, 승강기(7)는 프로세스 튜브(4)의 바로 아래에 배치된 보트(8)를 수직 방향으로 승강시키도록 구성되어 있다. 보트(8)는 다수매의 웨이퍼(9)를 중심을 맞추어서 수평으로 배치한 상태로 지지하고, 프로세스 튜브(4)의 처리실에 대하여 반입 반출하도록 구성되어 있다.

하우징(2)의 정면벽에는 포드 출납구(도시하지 않음)가 개설되어 있고, 포드 출납구는 프론트 셔터에 의해서 개폐되도록 되어 있다. 포드 출납구에는 포드(10)의 위치 정렬을 실행하는 포드 스테이지(11)가 설치되어 있고, 포드(10)는 포드 출납구를 통하여 포드 스테이지(11)로 출납되도록 되어 있다.

하우징(2)내의 전후 방향의 중앙부의 상부에는 회전식의 포드 선반(12)이 설치되어 있고, 회전식 포드 선반(12)은 총 8개의 포드(10)를 보관하도록 구성되어 있다. 즉, 회전식 포드 선반(12)은 대략 만자(卍)형상으로 형성된 선반판이 상하 2단으로 배치되어 수평면내에서 회전 가능하게 지지되어 있고, 모터 등의 간헐 회전 구동 장치(도시하지 않음)에 의해서 피치 이송적으로 한 방향으로 회전되도록 되어 있다. 하우징(2)내의 포드 선반(12)의 하측에는 기판으로서의 웨이퍼(9)를 로딩하기 위한 웨이퍼 로딩 포트(13)가 한 쌍, 수직 방향으로 상하 2단으로 배치되어 설치되어 있고, 양 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)에는 후기하는 포드 오프너(20)가 각각 설치되어 있다. 또한, 편의상 도 1에 있어서는 포드 선반은 합계 8개의 포드를 보관하도록 도시되어 있지만, 최대 16개의 포드를 보관할 수 있다.

하우징(2)내의 포드 스테이지(11)와 포드 선반(12) 및 웨이퍼 로딩 포트(13) 사이에는 포드 반송 장치(14)가 설치되어 있고, 포드 반송 장치(14)는 포드 스테이지(11)와 포드 선반(12) 및 웨이퍼 로딩 포트(13) 사이 그리고 포드 선반(12)과 웨이퍼 로딩 포트(13) 사이에서 포드(10)를 반송하도록 구성되어 있다. 또한, 웨이퍼 로딩 포트(13)와 보트(8) 사이에는 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)가 설치되어 있고, 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)는 웨이퍼 로딩 포트(13)와 보트(8) 사이에서 웨이퍼(9)를 반송하도록 구성되어 있다.

상하의 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)에 설치된 포드 오프너(20, 20)는 동일하게 구성되어 있기 때문에, 포드 오프너(20)의 구성에 대해서는 상단의 웨이퍼 로딩 포트(13)에 설치된 것에 대해서 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 포드 오프너(20)는 하우징(2)내에서 웨이퍼 로딩 포트(13)와 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)를 나누듯이 수직으로 입각된 측벽을 이루는 베이스(21)를 구비하고 있고, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 베이스(21)에는 포드(10)의 캡(10a)과 약간 크게 상사(相似)하는 사각형으로 형성된 웨이퍼 출입구(22)가 개설되어 있다. 또한, 베이스(21)는 상하의 포드 오프너(20, 20)에서 공용되고 있기 때문에, 베이스(21)에는 상하로 한 쌍의 웨이퍼 출입구(22, 22)가 수직 방향으로 세로로 나란하게 개설되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(21)의 웨이퍼 로딩 포트(13)측의 주면(이 하, 정면이라고 함)에 있어서의 웨이퍼 출입구(22)의 하측에는 지지대(23)가 수평으로 고정되어 있는데, 지지대(23)를 평면으로 본 형상은 일부가 절결된 대략 정방형의 프레임형상으로 형성되어 있다. 지지대(23)의 상면에는 한 쌍의 가이드 레일(24, 24)이 베이스(21)의 정면과 평행 방향(이하, 좌우 방향이라고 함)으로 배치되고, 베이스(21)의 정면과 직각 방향(이하, 전후 방향이라고 함)으로 연장하도록 부설되어 있으며, 좌우의 가이드 레일(24, 24)에는 탑재대(27)가 복수개의 가이드 블럭(25)을 거쳐서 전후 방향으로 미끄럼운동 가능하게 지지되어 있다. 탑재대(27)는 지지대(23)의 상면에 설치된 에어 실린더 장치(26)에 의해서 전후 방향으로 왕복 이동되도록 되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 탑재대(27)는 일부가 절결된 대략 정방형의 프레임형상으로 형성되어 있고, 탑재대(27)의 상면에는 위치 결정핀(28)이 3개, 정삼각형의 정상점에 배치되어 수직으로 돌출되어 있다. 3개의 위치 결정핀(28)은 포드(10)가 도 3에 도시된 바와 같이 탑재대(27)상에 탑재된 상태에 있어서, 포드(10)의 하면에 형성된 3개의 위치 결정 오목부(도시하지 않음)에 끼워지도록 되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 베이스(21)의 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)측의 주면(이하, 배면이라고 함)에 있어서의 웨이퍼 출입구(22)의 하측에는 가이드 레일(30)이 좌우 방향으로 수평으로 부설되어 있고, 가이드 레일(30)에는 앵글형상으로 형성된 좌우 방향 이동대(31)가 좌우 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 미끄럼운동 가능하게 지지되어 있다. 좌우 방향 이동대(31)의 수직부재에는 에어 실린더 장치(32)가 좌우 방향으로 수평하게 설치되어 있고, 에어 실린더 장치(32)의 피스톤 로드(32a)의 선단부는 베이스(21)에 고정되어 있다. 즉, 좌우 방향 이동대(31)는 에어 실린더 장치(32)의 신축 작동에 의해서 좌우 방향으로 왕복 구동되도록 되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 좌우 방향 이동대(31)의 수평부재의 상면에는 한 쌍의 가이드 레일(33, 33)이 좌우로 배치되어 전후 방향으로 연장하도록 부설되어 있고, 양 가이드 레일(33, 33)에는 전후 방향 이동대(34)가 전후 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 미끄럼운동 가능하게 지지되어 있다. 전후 방향 이동대(34)의 한 쪽 단부에는 가이드 구멍(35)이 좌우 방향으로 연장하도록 개설되어 있다. 좌우 방향 이동대(31)의 한 쪽 측면에는 브래킷(36)이 고정되어 있고, 브래킷(36)에는 로터리 액츄에이터(37)가 수직 방향으로 상방을 향해 설치되어 있다. 로터리 액츄에이터(37)의 아암(37a)의 선단부에 수직으로 입각된 가이드 핀(38)은 전후 방향 이동대(34)의 가이드 구멍(35)에 미끄럼운동 가능하게 끼워져 있다. 즉, 전후 방향 이동대(34)는 로터리 액츄에이터(37)의 왕복 회전 운동에 의해서 전후 방향으로 왕복 구동되도록 구성되어 있다.

전후 방향 이동대(34)의 상면에는 브래킷(39)이 수직으로 입각되어 있고, 브래킷(39)의 정면에는 웨이퍼 출입구(22)에 약간 크게 상사하는 직사각형의 평판형상으로 형성된 클로우저(40)가 수직으로 고정되어 있다. 즉, 클로우저(40)는 전후 방향 이동대(34)에 의해서 전후 방향으로 왕복 이동되도록 되어 있음과 동시에, 좌우 방향 이동대(31)에 의해서 좌우 방향으로 왕복 이동되도록 되어 있다. 그리고, 클로우저(40)는 전진 이동하여 그 베이스측을 향한 주면(이하, 정면이라고 함)이 베이스(21)의 배면에 접함으로써 웨이퍼 출입구(22)를 폐색할 수 있도록 되어 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스(21)의 정면에 있어서의 웨이퍼 출입구(22)의 주변에는 포드(10)의 가압시에 포드(10)의 웨이퍼 출납구 및 베이스(21)의 웨이퍼 출입구(22)를 밀봉하는 패킹(54)이 부설되어 있다. 클로우저(40)의 정면에 있어서의 외주 연부 부근에는 클로우저(40)의 가압시에 베이스(21)의 웨이퍼 출입구(22)를 밀봉하기 위한 패킹(55)이 부설되어 있다. 클로우저(40)의 정면에 있어서의 외주 연부의 패킹(55)의 내측에는 캡(10a)에 부착한 이물질이 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)의 설치실 측으로 침입하는 것을 방지하기 위한 패킹(56)이 부설되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 클로우저(40)의 상하 방향의 중심선 상에는 한 쌍의 잠금 해제축(41, 41)이 좌우에 배치되고 전후 방향으로 삽입되어 회전 가능하게 지지되어 있다. 양 잠금 해제축(41, 41)에 있어서의 클로우저(40)의 베이스와 반대측의 주면(이하, 배면이라고 함)측의 단부에는 한 쌍의 풀리(42, 42)가 고정되어 있고, 양 풀리(42, 42) 사이에는 연결편(44)을 갖는 벨트(43)가 감겨 있다. 클로우저(40)의 배면에서의 한쪽의 풀리(42)의 상측에는 에어 실린더 장치(45)가 수평으로 설치되어 있고, 에어 실린더 장치(45)의 피스톤 로드의 선단부는 벨트(43)의 연결편(44)에 연결되어 있다. 즉, 양 잠금 해제축(41, 41)은 에어 실린더 장치(45)의 신축작동에 의해서 왕복 회전 운동하도록 되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 양 잠금 해제축(41, 41)의 클로우저(40)의 정면측의 단부에는 캡(10a) 의 걸쇠(도시하지 않음)에 결합하는 결합부(41a)가 직교하여 돌출되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 클로우저(40)의 정면에 있어서의 한쪽의 대각(對角) 부근에는 캡(10a)의 표면에 흡착하는 두 개의 흡착구(흡입판)(46)가 흡입구 부재(47)에 의해서 각각 고정되어 있다. 흡착구(46)를 고정하는 흡입구 부재(47)는 중공축으로 구성되어 있고, 흡입구 부재(47)의 배면측 단부는 급배기로(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 흡입구 부재(47)의 정면측 단부의 외경은 캡(10a)에 설치된 위치 결정 구멍(도시하지 않음)에 끼워지도록 설정되어 있다. 즉, 흡입구 부재(47)는 캡(10a)의 위치 결정 구멍에 끼워져 캡(10a)을 기계적으로 지지하기 위한 지지핀을 겸용하도록 구성되어 있다.

도 2, 4 및 6에 도시된 바와 같이, 베이스(21)의 정면에서의 웨이퍼 출입구(22)의 한쪽 옆에는 로터리 액츄에이터(50)가 회전축(50a)이 수직 방향이 되도록 설치되어 있고, 회전축(50a)에는 대략 C자 형상으로 형성된 아암(51)의 한쪽 단부가 수평면 내에서 일체식으로 회전 운동하도록 고정되어 있다. 아암(51)은 베이스(21)에 개설된 삽입 구멍(52)에 삽입되어 있고, 아암(51)의 베이스(21)의 배면측의 선단부에는 맵핑 장치(53)가 고정되어 있다.

다음에, 본 발명의 1실시예에 관한 반도체 장치의 제조 방법의 특징적인 공정에 있어서, 본 발명의 1실시예에 관한 기판 처리 방법인 웨이퍼 포트로의 장착 및 탈착 방법을 상기 구성에 관한 반도체 제조 장치를 사용하여 실시하는 경우에 대하여 도 7에 도시된 순서에 따라 설명한다. 또한, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 이하의 설명에 있어서는 한 쪽의 웨이퍼 로딩 포트(13)를 상단 포트(A)로 하고, 다른 쪽의 웨이퍼 로딩 포트(13)를 하단 포트(B)로 한다.

도 7에 도시된 순서가 실시되기 전에 미리 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(2)내의 포드 스테이지(11)로 포드 출납구에서 반입된 포드(10)는 포드 반송 장치(14)에 의해서 지정된 포드 선반(12)에 적절하게 반송되어 일시적으로 보관된다.

포드 선반(12)에 사전에 보관된 포드(10)는 포드 반송 장치(14)에 의해서 적절하게 픽업되어, 도 7에 도시된 실(實) 포드 반입 단계(S1)에 있어서, 상단 포트(A)로 반송되고, 포드 오프너(20)의 탑재대(27)로 도 3에 도시된 바와 같이 탑재 이송된다. 이 때, 포드(10)의 하면에 형성된 위치 결정 오목부가 탑재대(27)의 3개의 위치 결정핀(28)과 각각 맞물림으로써, 포드(10)와 탑재대(27)의 위치 정렬이 실행된다.

포드(10)가 탑재대(27)에 탑재되어 위치 정렬되면, 탑재대(27)가 에어 실린더 장치(26)에 의해서 베이스(21)의 방향으로 가압되고, 도 6a에 도시된 바와 같이, 포드(10)의 개구부측 단부면이 베이스(21)의 정면에서의 웨이퍼 출입구(22)의 개구 둘레부에 가압 밀착된다. 또한, 포드(10)가 베이스(21)의 방향으로 가압되면, 클로우저(40)의 잠금 해제축(41)이 캡(10a)의 열쇠 구멍에 삽입된다.

계속해서, 부압이 클로우저(40)의 흡입구 부재(47)에 급배기로로부터 공급됨으로써, 포드(10)의 캡(10a)이 흡착구(46)에 의해서 진공 흡착 유지된다. 이 상태로, 잠금 해제축(41)이 에어 실린더 장치(45)에 의해서 회전 운동되면, 잠금 해제축(41)은 캡(10a)측의 걸쇠에 결합한 결합부(41)에 의해서 캡(10a)의 걸쇠의 잠금 을 해제한다.

이어서, 전후 방향 이동대(34)가 로터리 액츄에이터(37)의 작동에 의해서 베이스(21)로부터 멀어지는 방향으로 이동되고, 계속해서 좌우 방향 이동대(31)가 에어 실린더 장치(32)의 작동에 의해서 웨이퍼 출입구(22)로부터 멀어지는 방향으로 이동됨으로써, 캡(10a)을 흡착구(46)에 의해서 진공 흡착 유지한 클로우저(40)가 베이스(21)의 배면에서의 후퇴위치로 이동된다. 이 클로우저(40)의 이동에 의해서, 캡(10a)이 포드(10)의 개구부에서 분리되기 때문에, 도 6b에 도시한 바와 같이, 포드(10)가 개방된다. 이상과 같은 순서에 의해서, 상단 포트(A)에 있어서는 도 7의 실 포드 개방 단계(S2)가 실행된 것이 된다.

다음에, 도 7에 도시한 바와 같이, 상단 포트(A)에 있어서는 맵핑 단계(S3)가 실행된다. 즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 맵핑 장치(53)가 로터리 액츄에이터(50)의 작동에 의해서 이동되어, 포드(10)의 개구부에 삽입된다. 포드(10)의 개구부에 삽입된 맵핑 장치(53)는 포드(10)에 수납된 복수 매의 웨이퍼(9)를 검출함으로써 맵핑한다. 여기서, 맵핑이란 포드(10) 내부의 웨이퍼(9)의 소재 위치(웨이퍼(9)가 어느 슬릿에 있는가)를 확인하는 것이다. 지정된 맵핑 작업이 종료하면, 맵핑 장치(53)는 로터리 액츄에이터(50)의 작동에 의해서 본래의 대기 위치로 되돌려진다.

맵핑 장치(53)가 대기 위치로 되돌아가면, 상단 포트(A)에서 개방된 포드(10)의 복수 매의 웨이퍼(9)는 보트(8)로 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의해서 순차적으로 장전된다. 즉, 도 7의 장전 단계(S4-1)가 실행된다.

이 상단 포트(A)에 있어서의 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의한 웨이퍼(9)의 장전 작업 중[장전 단계(S4-1)의 실행 중]에 도 7에 도시된 바와 같이, 하단 포트(B)에 있어서는 실 포드 반입 단계(S1), 실 포드 개방 단계(S2) 및 맵핑 단계(S3)가 실행된다. 즉, 하단 포트(B)에는 포드 선반(12)에서 별도의 포드(10)가 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되어 탑재 이송되고, 포드 오프너(20)에 의한 전술한 위치 결정 작업으로부터 맵핑 작업이 동시에 진행된다. 또한, 하단 포트(B)에 있어서 맵핑 단계(S3)가 완료한 후에 상단 포트(A)에 있어서 장전 단계(S4-1)가 계속중인 경우에는 하단 포트(B)에 있어서는 대기 단계(St)가 적절하게 실행되게 된다.

이와 같이 하단 포트(B)에 있어서 맵핑 단계(S3)까지가 동시 진행되고 있으면, 상단 포트(A)에 있어서의 웨이퍼(9)의 장전 작업의 종료와 동시에, 하단 포트(B)에 대기시킨 포드(10)에 대한 웨이퍼(9)의 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의한 장전 작업을 개시할 수 있다. 즉, 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)는 포드(10)의 교체 작업에 대한 대기 시간을 낭비하지 않고 웨이퍼 탑재 이송 (웨이퍼 로딩) 작업을 연속하여 실시할 수 있기 때문에, 반도체 제조 장치(1)의 시스템 효율을 높일 수 있다.

반대로, 도 7에 도시한 바와 같이, 상단 포트(A)에 있어서 장전 단계(S4-1)가 종료하면, 빈 포드 폐쇄 단계(S5)가 실행된다. 즉, 클로우저(40)에 유지되어 후퇴되어 있던 캡(10a)이 웨이퍼 출입구(22)의 위치에 좌우 방향 이동대(31)에 의해서 되돌려지고, 전후 방향 이동대(34)에 의해서 웨이퍼 출입구(22)에 삽입되어 포드(10)의 개구부에 끼워진다. 캡(10a)이 포드(10)에 끼워지면, 잠금 해제축(41)이 에어 실린더 장치(45)에 의해서 회전 운동되어, 캡(10a)의 걸쇠를 잠근다. 캡(10a)의 잠금이 종료하면, 정압이 흡입구 부재(47)로 급배기로로부터 공급됨으로써, 흡착구(46)의 진공 흡착 유지가 해제된다. 계속해서, 탑재대(27)가 에어 실린더 장치(26)에 의해서 베이스(21)로부터 멀어지는 방향으로 이동되어, 포드(10)의 개구측 단면이 베이스(21)의 정면에서 멀어진다.

캡(10a)에 의해서 웨이퍼 출입구가 폐쇄된 상단 포트(A)의 빈 포드(10)는 도 7의 빈 포드 반출 단계(S6)에 있어서, 포드 선반(12)에 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되어 일시적으로 되돌려진다.

빈 포드(10)가 상단 포트(A)로부터 반출되면, 도 7에 도시한 바와 같이, 다음의 실 포드(10)가 상단 포트(A)로 반입되는 실 포드 반입 단계(S1)가 실행된다, 이후 상단 포트(A)에 있어서는 전술한 각 단계(S2 내지 S6)가 필요한 회수만큼 반복된다. 단, 맵핑 단계(S3) 후에 필요에 따라 대기 단계(St)가 실행된다.

이상의 상단 포트(A)에 있어서의 빈 포드 폐쇄 단계(S5) 내지 대기 단계(St)의 실행 중에, 도 7에 도시된 바와 같이, 하단 포트(B)에 있어서는 장전 단계(S4-2)가 전술한 상단 포트(A)의 그것과 동일한 방식으로 실행된다.

하단 포트(B)에 있어서 장전 단계(S4-2)가 종료하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 빈 포드 폐쇄 단계(S5)가 실행된다. 계속해서, 하단 포트(B)의 빈 포드(10)는 빈 포드 반출 단계(S6)에 있어서 포드 선반(12)에 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되어 일시적으로 되돌려진다. 빈 포드(10)가 하단 포트(B)로부터 반출되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 다음 실 포드(10)가 하단 포트(B)로 반입되는 실 포드 반출 단계(S1)가 실행된다. 이후, 하단 포트(B)에 있어서는 전술한 각 단계(S2 내지 S6)가 필요한 회수만큼 반복된다.

이와 같이 상단 포트(A)에 있어서 맵핑 단계(S3)까지가 동시 진행되고 있으면, 하단 포트(B)에 있어서의 웨이퍼(9)의 장전 작업 종료와 동시에, 상단 포트(A)에 대기시킨 포드(10)에 대한 웨이퍼(9)의 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의한 장전 작업을 개시할 수 있다. 즉, 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)는 포드(10)의 교환 작업에 의한 대기 시간을 낭비하지 않고 웨이퍼 탑재 이송 (로딩) 작업을 연속하여 실행할 수 있으므로, 반도체 제조 장치(1)의 시스템 효율을 높일 수 있다.

이상과 같이 하여 상단 포트(A)와 하단 포트(B)에 대한 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의한 장전 단계(S4-1, S4-2, S4-3, S4-4)가 교대로 반복됨으로써, 복수 매의 웨이퍼(9)가 포드(10)로부터 보트(8)로 장전되어 간다. 이 때, 배치 처리하는 웨이퍼(9)의 매수(예컨대, 100장 내지 150장)는 한 대의 포드(10)에 수납된 웨이퍼(9)의 매수(예컨대, 25장)보다도 몇 배나 많기 때문에, 복수대의 포드(10)가 상단 포트(A)와 하단 포트(B)로 포드 반송 장치(14)에 의해서 교대로 반복 공급되게 된다. 즉, 전술한 단계 S1 내지 단계 S6이 상단 포트(A)와 하단 포트(B)에 있어서 복수 회 반복된다. 예컨대, 1회의 배치 처리의 웨이퍼 매수가 100매인 경우에는 전술한 단계 S1 내지 단계 S6이 상단 포트(A)와 하단 포트(B)에 있어서 2회씩 반복된다.

사전에 지정된 복수 매의 웨이퍼(9)가 포드(10)로부터 보트(8)로 탑재 이송 되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 성막 단계(Sp)가 실행된다. 즉, 보트(8)는 승강기(7)에 의해서 상승되어 프로세스 튜브(4)의 처리실로 반입된다. 보트(8)가 상한에 도달하면, 보트(8)를 유지한 캡의 상면의 주변부가 프로세스 튜브(4)를 밀봉 상태로 폐쇄하기 때문에, 처리실은 기밀하게 폐쇄된 상태로 된다.

프로세스 튜브(4)의 처리실이 기밀하게 폐쇄된 상태에서, 소정의 진공도로 배기관(6)에 의해서 진공 배기되고, 히터 유닛(3)에 의해서 소정의 온도로 가열되고, 소정의 원료 가스가 가스 도입관(5)에 의해서 소정의 유량만큼 공급된다. 이것에 의해서, 소정의 막이 웨이퍼(9)에 형성된다.

그리고, 사전에 설정된 처리 시간이 경과하면, 보트(8)가 승강기(7)에 의해서 하강됨으로써, 처리가 완료된 웨이퍼(9)를 유지한 보트(8)가 원래의 장전 및 인출 스테이션(이하, 장전 스테이션이라고 함)으로 반출된다.

이상의 성막 단계(Sp)의 실행 중에 상단 포트(A) 및/또는 하단 포트(B)에 있어서는 처리 완료 웨이퍼 회수 준비 작업이 동시에 진행되고 있다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 빈 포드 반입 단계(S7)에 있어서, 빈 포드(10)가 상단 포트(A)로 반입되고, 빈 포드 개방 단계(S8)에 있어서, 빈 포드(10)의 캡(10a)이 벗겨진다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 상단 포트(A)의 인출 단계(S9-1)에 있어서, 장전 스테이션으로 반출된 보트(8)의 처리 완료 웨이퍼(9)는 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의해서 인출되고, 상단 포트(A)로 사전에 반입되어 캡(10a)을 벗기고 개방된 빈 포드(10)에 수용(언로딩)된다.

상단 포트(A)의 빈 포드(10)로의 소정의 매수의 웨이퍼(9)의 수용이 종료하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 처리 완료 포드 폐쇄 단계(S10)가 실행된다. 즉, 클로우저(40)에 유지되어 후퇴되어 있던 캡(10a)이 웨이퍼 출입구(22)의 위치에 좌우 방향 이동대(31)에 의해서 되돌려지고, 전후 방향 이동대(34)에 의해서 웨이퍼 출입구(22)에 삽입되어 포드(10)의 개구부에 끼워진다. 캡(10a)이 포드(10)에 끼워지면, 잠금 해제축(41)이 에어 실린더 장치(45)에 의해서 회전 운동되어, 캡(10a)의 걸쇠를 잠근다. 캡(10a)의 잠금이 종료하면, 정압이 급배기로로부터 흡입구 부재(47)로 공급됨으로써, 흡착구(46)의 캡(10a)의 진공 흡착 유지가 해제된다. 계속해서, 탑재대(27)가 에어 실린더 장치(26)에 의해서 베이스(21)로부터 멀어지는 방향으로 이동되고, 포드(10)의 개구측 단부면이 베이스(21)의 정면으로부터 멀어진다.

이어서, 도 7에 도시된 처리 완료 실 포드 반송 단계(S11)에 있어서, 처리 완료 웨이퍼(9)가 수납된 처리 완료 실 포드(10)는 포드 선반(12)에 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되어 되돌려진다.

이상의 상단 포트(A)에 있어서의 인출 단계(S9-1)의 실행 중에 도 7에 도시된 바와 같이, 하단 포트(B)에 있어서는 빈 포드 반입 단계(S7) 및 빈 포드 개방 단계(S8)가 상단 포트(A)의 경우와 동일하게 실행된다. 하단 포트(B)에 있어서 빈 포드 개방 단계(S8)기 종료한 후에 상단 포트(A)에 있어서 인출 단계(S9-1)가 계속중인 경우에는 하단 포트(B)에 있어서는 대기 단계(St)가 적절하게 실행되게 된다.

이와 같이 상단 포트(A)의 인출 단계(S9-1)의 실행 중에 하단 포트(B)에 있 어서 빈 포드 개방 단계(S8)까지가 동시에 진행되고 있으면, 상단 포트(A)에 있어서의 웨이퍼(9)의 인출 작업의 종료와 동시에 하단 포트(B)에 대기시킨 포드(10)에 대한 웨이퍼(9)의 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의한 인출 작업을 개시할 수 있다. 즉, 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)는 포드(10)의 교환 작업에 대한 대기 시간을 낭비하지 않고 웨이퍼 탑재 이송 (웨이퍼 언로딩) 작업을 연속하여 실시할 수 있기 때문에, 반도체 제조 장치(1)의 시스템 효율을 높일 수 있다.

이상의 처리가 끝난 웨이퍼(9)의 인출 작업 시에도, 보트(8)가 장전하여 배치 처리한 웨이퍼(9)의 매수는 1대의 빈 포드(10)에 수납하는 웨이퍼(9)의 매수보다도 몇 배나 많기 때문에, 복수대의 포드(10)가 상단 포트(A)와 하단 포트(B)에 교대로 포드 반송 장치(14)에 의해서 반복하여 공급되게 된다. 이 경우에도, 상단 포트(A)[또는 하단 포트(B)]로의 인출 단계(S9-1)의 실행 중에 하단 포트(B)[또는 상단 포트(A)]로의 빈 포드(10)의 반송이나 인출 준비 작업이 동시에 진행됨으로써, 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)는 포드(10)의 교체 작업에 대한 대기 시간을 낭비하지 않고 웨이퍼 인출 작업을 연속하여 실시할 수 있기 때문에, 반도체 제조 장치(1)의 시스템 효율을 높일 수 있다.

처리 완료 웨이퍼(9)를 수납하여 포드 선반(12)으로 되돌려진 포드(10)는 포드 선반(12)으로부터 포드 스테이지(11)로 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송된다. 포드 스테이지(11)로 탑재 이송된 포드(10)는 포드 출납구로부터 하우징(2)의 외부로 반출되어, 세정 공정이나 성막 검사 공정 등의 다음 공정으로 반송된다. 그리고, 신규의 웨이퍼(9)를 수납한 포드(10)가 하우징(2)내의 포드 스테이지(11)로 포 드 출납구로부터 반입된다.

또한, 신구 포드(10)의 포드 스테이지(11)로의 반입 반출(포드 로딩 및 포드 언로딩)작업 및 포드 스테이지(11)와 포드 선반(12) 사이의 교체 작업은, 프로세스 튜브(4)에 있어서의 보트(8)의 반입 반출 (보트 로딩 및 보트 언로딩) 작업이나 성막 처리 동안 즉, 성막 단계(Sp)의 실행 중에 동시 진행되기 때문에, 반도체 제조 장치(1)의 전체로서의 작업 시간이 연장되는 것을 방지할 수 있다.

이후, 이상 설명한 웨이퍼 장전 인출 방법 및 성막 방법이 반복되어, CVD막이 웨이퍼(9)로 반도체 제조 장치(1)에 의해서 형성되고, 반도체 소자를 포함하는 집적회로가 웨이퍼(9)에 작성되는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서의 성막 공정이 실시되게 된다.

상기 실시예에 의하면, 다음 효과를 얻을 수 있다.

1) 한 쌍의 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)를 상하로 2단 설치함과 동시에, 양 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)에는 포드(10)의 캡(10a)을 개폐하는 포드 오프너(20)를 각각 설치함으로써, 한쪽의 웨이퍼 로딩 포트(13)에 있어서의 포드(10)에 대한 웨이퍼(9)의 출납 작업 (웨이퍼 로딩 및 웨이퍼 언로딩) 중에, 다른 쪽의 웨이퍼 로딩 포트(13)로의 포드(10)의 반입 반출작업이나 웨이퍼 로딩 또는 웨이퍼 언로딩을 위한 준비작업을 동시 진행시킬 수 있으므로, 포드(10)를 교체시킬 때의 대기 시간을 없애 시스템 효율을 높일 수 있다.

2) 한 쌍의 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)를 상하로 2단 설치함으로써, 웨이퍼 로딩 포트의 점유 면적을 증가시키지 않아도 되므로, 반도체 제조 장치(1)의 횡폭 의 증가를 회피하면서 시스템 효율을 높일 수 있다.

3) 한 쌍의 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)를 상하로 2단 설치함과 동시에, 양 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)에는 포드(10)의 캡(10a)을 개폐하는 포드 오프너(20)를 각각 설치함으로써, 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 폭 방향의 동작을 추가시키지 않아도 되므로, 반도체 제조 장치(1)의 횡폭의 증가를 회피하면서 시스템 효율을 높일 수 있다.

4) 한 쌍의 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)를 상하로 2단 설치함과 동시에, 양 웨이퍼 로딩 포트(13, 13)에는 한 쌍의 맵핑 장치(53, 53)를 각각 설치함으로써, 한쪽의 웨이퍼 로딩 포트(13)에 있어서의 포드(10)에 대한 웨이퍼(9)의 출납 작업 중에, 다른 쪽의 웨이퍼 로딩 포트(13)의 포드(10)에 대한 맵핑 작업을 동시 진행시킬 수 있으므로, 포드(10)에 대한 맵핑 작업 시의 대기 시간을 없애 반도체 제조 장치(1)의 시스템 효율을 높일 수 있다.

5) 베이스(21)의 배면의 웨이퍼 출입구(22)의 한쪽 옆에 설치한 로터리 액츄에이터(50)의 회전축(50a)에 아암(51)을 고정함과 동시에, 아암(51)을 베이스(21)에 개설된 삽입 구멍(52)에 삽입시켜, 그 베이스(21)의 정면측의 선단부에 맵핑 장치(53)를 고정함으로써, 맵핑 장치(53)를 원호 궤적에 의해서 포드(10)의 개구부로 출납시킬 수 있으므로, 맵핑 장치(53)의 출납을 위한 구동 장치를 간단하고 또한 작게 구성할 수 있다.

6) 포드(10)의 캡(10a)을 유지한 클로우저(40)가 수평방향으로 이동하도록 포드 오프너(20)를 구성함으로써, 포드 오프너(20)의 높이가 증가하는 것을 방지할 수 있으므로, 복수단의 포드 오프너(20)를 수직방향으로 나란하게 설치한 경우라도 전체의 높이가 현저하게 증가하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 클로우저(40)를 수평 이동하도록 구성하는 것에 의한 효과는 복수단의 포드 오프너(20)를 수직방향으로 병설한 경우에 의해서 한층 현저해진다. 환언하면, 클로우저(40)를 수평 이동하도록 구성함으로써, 비로소 복수단의 포드 오프너(20)를 수직방향으로 병설할 수 있다.

여기서, 포드(10)의 캡(10a)을 유지한 클로우저(40)가 수직방향으로 이동하도록 포드 오프너(20)를 구성한 경우에는, 포드 오프너(20)의 높이가 캡(10a)의 높이만큼 증가(대략 2배 증가)해버리기 때문에, 복수단의 포드 오프너(20)를 수직방향으로 설치하면, 높이가 상승적으로 증가해버린다. 그 증가에 따라서 포드 선반(12)은 한층 더 위쪽으로 설치되게 되므로, 포드의 반송 시간이 증가하여 시스템 효율이 저하한다. 또한, 반도체 제조 장치의 높이 규제에 의해서 포드 선반의 정상의 높이는 제한되기 때문에, 포드 선반이 위쪽으로 너무 배치되면 포드 선반의 단수가 감소되게 되어, 포드 선반의 포드의 수납수가 감소해버린다. 즉, 클로우저(40)를 수직 이동하도록 구성하면, 복수단의 포드 오프너(20), 즉 웨이퍼 로딩 포트(13)를 수직 방향으로 병설할 수 없다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예인 웨이퍼 장전 인출 방법을 도시하는 순차도이다.

본 실시예에 있어서는 맵핑 단계는 다음의 예와 같은 방법에 의해서 사전에 완료되어 있다. 포드(10)의 하우징(2)으로의 투입 시에 포드(10)가 웨이퍼 로딩 포트(13)로 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되고, 포드(10)의 캡(10a)이 포드 오프너(20)에 의해서 벗겨지고, 포드(10)내의 웨이퍼(9)가 맵핑 장치(50)로 맵핑된다. 맵핑 종료 후에 포드(10)의 캡(10a)이 포드 오프너(20)에 의해서 폐쇄되고, 포드(10)가 포드 선반(12)으로 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되어 보관된다. 또한, 각 단계에 있어서의 포드 오프너(20)나 맵핑 장치(50) 등의 동작은 상기 제 1 실시예와 동일하다.

사전에 맵핑된 후에 포드 선반(12)에 보관된 포드(10)는 포드 반송 장치(14)에 의해서 적절하게 픽업되고, 도 8에 도시된 실 포드 반입 단계(S1)에 있어서 상단 포트(A)로 반입된다. 상단 포트(A)로 반입된 포드(10)는 캡(10a)을 벗기는 실 포드 개방 단계(S2)를 실행한다. 이어서, 상단 포트(A)의 포드(10)는 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의해서 웨이퍼(9)를 보트(8)에 장전하는 장전 단계(S4-1)를 실행한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상단 포트(A)에 있어서의 장전 단계(S4-1)의 실행 중에, 하단 포트(B)에 있어서는 실 포드 반입 단계(S1)가 실행된다. 하단 포트(B)에 반입된 포드(10)는 대기 단계(St)에서 그대로 대기된다. 이와 같이 하단 포트(B)에 있어서 포드(10)가 캡(10a)을 폐쇄한 채로 대기하고 있으면, 상단 포트(A)의 장전 단계(S4)의 실행에 있어서 하단 포트(B)의 포드(10)에 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상단 포트(A)에 있어서의 장전 단계(S4-1)가 종료하면, 하단 포트(B)에 있어서는 포드(10)의 캡(10a)이 벗겨지는 실 포드 개방 단계(S2)가 실행된다. 계속해서, 하단 포트(B)의 포드(10)는 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의해서 웨이퍼(9)를 보트(8)에 장전하는 장전 단계(S4-2)를 실행한다.

거꾸로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상단 포트(A)에 있어서 장전 단계(S4-1)가 종료하면, 빈 포드 폐쇄 단계(S5)가 실행된다. 캡(10a)에 의해서 웨이퍼 출입구가 폐쇄된 상단 포트(A)의 빈 포드(10)는 도 8의 빈 포드 반출 단계(S6)에 있어서, 포드 선반(12)에 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되어 일시적으로 되돌려진다.

빈 포드(10)가 상단 포트(A)로부터 반출되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 다음의 실 포드(10)가 상단 포트(A)로 반입되는 실 포드 반입 단계(S1)가 실행된다. 이 상단 포트(A)에 반입된 포드(10)는 대기 단계(St)에서 그대로 대기된다. 이와 같이 상단 포트(A)에 있어서 포드(10)가 캡(10a)을 폐쇄한 채로 대기하고 있으면, 하단 포트(B)의 장전 단계(S4-2)의 실행에 있어서 상단 포트(A)의 포드(10)에 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상단 포트(A)에 있어서의 빈 포드 폐쇄 단계(S5) 내지 대기 단계(St)의 실행 중에 하단 포트(B)에 있어서는 장전 단계(S4-2)가 실행된다. 하단 포트(B)에 있어서 장전 단계(S4-2)가 종료하면, 빈 포드 폐쇄 단계(S5)가 실행된다. 계속해서, 빈 포드(10)는 빈 포드 반출 단계(S6)에 있어서 포드 선반(12)에 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되어 일시적으로 되돌려진다. 빈 포드(10)가 하단 포트(B)로부터 반출되면, 다음에 장전되는 포드(10)가 하단 포트(B)로 반입되는 실 포드 반입 단계(S1)가 실행된다.

이상과 같이 하여 상단 포트(A)와 하단 포트(B)에 대한 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의한 장전 단계(S4-1, S4-2, S4-3, S4-4)가 교대로 반복됨으로써, 복수 매의 웨이퍼(9)가 포드(10)로부터 보트(8)로 장전되어 간다. 예컨대, 1회의 배치 처리의 웨이퍼 매수가 100장인 경우에는 전술한 단계(S1) 내지 단계(S6) 및 대기 단계(St)가 상단 포트(A)와 하단 포트(B)에 있어서 2회씩 반복되게 된다.

그리고 사전에 지정된 복수 매(예컨대, 100매)의 웨이퍼(9)가 포드(10)로부터 보트(8)로 탑재 이송되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 성막 단계(Sp)가 상기 실시예와 동일하게 실행된다.

이상의 성막 단계(Sp)의 실시 중에 상단 포트(A) 및/또는 하단 포트(B)에 있어서는 처리 완료 웨이퍼 회수 준비 작업이 동시에 진행되고 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 성막 단계(Sp)중에 상단 포트(A)로 빈 포드 반입 단계(7)에 있어서 빈 포드(10)가 반입되고, 이어서, 빈 포드 개방 단계(S8)에 의해서 빈 포드(10)의 캡(10a)이 벗겨진다.

이어서, 상단 포트(A)의 인출 단계(S9-1)에 있어서, 장전 스테이션으로 반출된 포트(8)의 처리 완료 웨이퍼(9)는 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의해서 인출되고, 상단 포트(A)에 사전에 반입되어 캡(10a)을 벗기고 개방된 빈 포드(10)에 수용(웨이퍼 언로딩)된다.

상단 포트(A)로의 빈 포드(10)로의 소정의 매수의 웨이퍼(9)의 수용이 종료하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 처리 완료 포드 폐쇄 단계(S10)가 상기 제 1 실시예의 경우와 동일하게 하여 실행된다. 이어서, 처리 완료 실 포드 반출 단계(S11) 에 있어서, 처리 완료 웨이퍼(9)가 수납된 처리 완료 실 포드(10)는 포드 선반(12)으로 포드 반송 장치(14)에 의해서 반송되어 되돌려진다.

이상의 상단 포트(A)에 있어서의 인출 단계(S9-1)의 실행 중에, 도 8에 도시된 바와 같이, 하단 포트(B)에 있어서는 빈 포드 반입 단계(S7)가 상단 포트(A)의 경우와 동일하게 하여 실행된다. 하단 포트(B)에 있어서 빈 포드 반입 단계(S7)가 종료한 후에 상단 포트(A)에 있어서 인출 단계(S9-1)가 계속중인 경우에는 하단 포트(B)에 있어서는 대기 단계(St)가 적절하게 실행되게 된다.

이상과 같이 상단 포트(A) 또는 하단 포트(B)의 장전 단계(S4) 및 인출 단계(S9)의 실행 중에, 하단 포트(B) 또는 상단 포트(A)에 있어서 실 포드 반입 단계(S1), 빈 포드 반출 단계(S6) 및 처리 완료 실 포드 반출 단계(S11), 빈 포드 반입 단계(S7) 등을 실행함으로써, 상단 포트(A) 또는 하단 포트(B)에 있어서의 웨이퍼(9)의 장전 작업 또는 인출 작업의 종료와 동시에, 하단 포트(B) 또는 상단 포트(A)에 대기시킨 포드(10)의 캡(10a)을 벗기고, 웨이퍼(9)의 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)에 의한 장전 작업 또는 인출 작업을 개시할 수 있다. 즉, 웨이퍼 탑재 이송 장치(15)는 포드(10)의 교환 작업에 대한 대기 시간을 낭비하지 않고 웨이퍼 탑재 이송(웨이퍼 로딩 및 웨이퍼 언로딩) 작업을 연속하여 실시할 수 있기 때문에, 반도체 제조 장치(1)의 시스템 효율을 높일 수 있다.

또한, 신구 포드(10)의 포드 스테이지(11)로의 반입 반출작업 및 포드 스테이지(11)와 포드 선반(12) 사이의 교체 작업은 성막 단계(Sp)의 실행 중에 동시 진행되기 때문에, 반도체 제조 장치(1)의 전체로서의 작업 시간이 연장되는 것을 방 지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 3 실시예인 웨이퍼 장전 인출 방법을 도시하는 순차도이다.

본 실시예가 상기 제 2 실시예와 다른 점은 상단 포트(A) 또는 하단 포트(B)의 한쪽에 있어서의 장전 단계(S4) 및 인출 단계(S9)의 종료 직전에 하단 포트(B) 또는 상단 포트(A)의 다른 쪽에 있어서 포드 개방 단계(S2 및 S8)를 실행하도록 설정되어 있는 점이다.

도 10은 본 발명의 제 4 실시예인 웨이퍼 장전 인출 방법을 도시하는 순차도이다.

본 실시예가 상기 제 2 실시예와 다른 점은 상단 포트(A) 또는 하단 포트(B)의 한쪽에 있어서의 장전 단계(S4) 및 인출 단계(S9)의 실시 중에 하단 포트(B) 또는 상단 포트(A)의 다른 쪽에 있어서 포드 반입 단계 및 포드 개방 단계를 실행하고, 포드(10)의 캡(10a)을 벗긴 상태로 대기[즉 대기 단계(St)를 실행]하도록 설정되어 있는 점이다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

예컨대, 웨이퍼 로딩 포트는 상하 2단 설치하는 것에 한하지 않고, 상중하와 같이 3단 이상 설치하더라도 무방하다.

맵핑 장치를 포드에 대하여 전진 후퇴시키는 구조로서는 로터리 액츄에이터를 사용한 구성을 채용하는 것에 한하지 않고, XY축 로봇 등을 사용한 구성을 채용 하더라도 무방하다. 또한, 맵핑 장치는 생략하더라도 무방하다.

기판은 웨이퍼에 한하지 않고, 포토 마스크나 프린트 배선 기판, 액정 패널, 컴팩트 디스크 및 자기 디스크 등이어도 무방하다.

반도체 제조 장치는 성막 처리에 사용하는 CVD 장치에 한하지 않고, 산화막 형성 처리나 확산 처리 등의 열 처리에도 사용할 수 있다.

상기 실시예에서는 배치식 종형 확산·CVD 장치의 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 반도체 제조 장치 전반에 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 반도체 제조 장치의 리드 타임(lead time)을 단축하여 시스템 효율을 높일 수 있다.

Claims

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도어가 구비되어 있으며 기판을 수납하기 위한 포드를 그 위에 탑재시키기 위한 적어도 2개의 포드 지지 스테이지,

상기 포드 지지 스테이지에 위치된 포드 내의 기판으로의 접근을 허용하기 위한 적어도 2개의 포드 도어 개구 기구를 포함하고,

상기 포드 도어 개구 기구는 포드로부터 이에 대응하는 도어를 수평으로 제거하여, 그 내부에 배치된 기판을 언로딩시키는

기판 처리 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 적어도 2개의 포드 지지 스테이지는 수직 방향으로 배치되는

기판 처리 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 포드 지지 스테이지의 각각은 포드 내의 기판의 위치를 검출하기 위한 맵핑 장치를 갖는

기판 처리 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 포드 지지 스테이지중 하나에 위치한 포드로 기판을 로딩하거나 또는 이 포드로부터 기판을 언로딩하기 위한 기판 핸들링 장치 및 상기 기판 핸들링 장치가 상기 포드 지지 스테이지중 하나에 위치한 포드로 기판을 로딩하거나 또는 이 포드로부터 기판을 언로딩하는 동안, 또 하나의 포드를 상기 포드 지지 스테이지중 다른 하나에 위치한 포드를 이동시키기 위한 포드 이송 장치를 더 포함하는

기판 처리 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 맵핑 장치는 맵핑 프로세스가 실행되는 맵핑 위치와 포드의 입구로부터 이격된 대기 위치 사이에서 이동하여, 기판의 로딩 또는 언로딩 프로세스가 상기 포드의 입구를 통해 실행되도록 허용하는

기판 처리 장치.
제 11 항에 있어서,

각 포드 도어 개구 기구는 포드 도어가 닫히는 위치와 포드가 완전히 개구되는 후퇴 위치 사이에서 포드의 도어를 이동시키는

기판 처리 장치.
도어를 갖는 포드 내에 배치된 기판으로의 접근을 허용하기 위한 적어도 하나의 포드 도어 개구 기구를 포함하고,

상기 포드 도어 개구 기구는 상기 포드의 도어가 닫혀있는 위치로부터 포드가 완전히 개구되는 후퇴 위치로 상기 포드의 도어를 수평으로 이동시켜, 기판을 포드로부터 언로딩시키는

기판 처리 장치.
개구를 가지며 기판을 수납하기 위한 포드를 그 위에 탑재시키기 위한 포드 지지 스테이지,

상기 포드의 개구를 통해 상기 포드 지지 스테이지 상의 포드 내의 기판의 위치를 검출하기 위해 상기 포드 지지 스테이지에 배치된 맵핑 장치 및

상기 포드의 개구를 통해 상기 포드 지지 스테이지 상의 포드로부터 기판을 언로딩시키기 위한 기판 핸들링 장치를 포함하고,

상기 맵핑 장치는 맵핑 프로세스가 실행되는 맵핑 위치와 상기 포드의 개구로부터 이격된 대기 위치 사이에서 피봇 운동하여, 기판 언로딩 프로세스가 상기 개구를 통해 실행되도록 하는

기판 처리 장치.
도어가 마련되어 있으며 기판을 수납하기 위한 포드를 탑재시키기 위한 적어도 2개의 포드 지지 스테이지를 갖는 기판 처리 장치용 기판 처리 방법에 있어서,

(a) 제 1 포드를 하나의 포드 지지 스테이지 상에 위치시키는 단계,

(b) 상기 제 1 포드의 도어를 대략 수평방향으로 개구시키는 단계,

(c) 상기 제 1 포드로 기판을 로딩시키거나 또는 상기 제 1 포드로부터 기판을 언로딩시키는 단계 및

(d) 상기 로딩 또는 언로딩 단계(c) 동안, 제 2 포드를 다른 하나의 포드 지지 스테이지 상에 위치시키는 단계를 포함하는

기판 처리 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 포드 도어 개구 기구는 각각의 포드 지지 스테이지에 따로 설치되어 있는

기판 처리 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 포드 도어 개구 기구는,

상기 포드 지지 스테이지중의 하나에 있어서, 상기 포드 도어 개구 기구중의 하나에 의해 도어를 대략 수평방향으로 개구한 하나의 포드에 기판을 로딩하거나 또는 이 포드로부터 기판을 언로딩시키는 동안에, 상기 포드 지지 스테이지중의 다른 하나에 있어서, 다른 하나의 포드의 도어를 대략 수평방향으로 개구시키도록 구성되어 있는

기판 처리 장치.
제 19 항에 있어서, 단계(d)는 단계(c)동안에, 제 2 포드를 다른 하나의 포드 지지 스테이지상에 위치시키고, 제 2 포드의 도어를 대략 수평방향으로 개구시키는 단계를 포함하는

기판 처리 방법.