KR102174449B1 - 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법 - Google Patents

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Abstract

각종 처리 장치에 대하여 기판을 반송하는 반송 장치에 있어서, 하우징 내의 분위기의 청정도를 유지한다. 대기압 반송 장치(20)는, 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 웨이퍼 반송 기구(101)와, 웨이퍼 반송 기구(101)를 수용하는 하우징(100)과, 하우징(100) 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부(110)와, 하우징(100)으로부터 배출된 가스를 당해 하우징(100) 내에 되돌리는 가스 순환부(140)와, 하우징(100)으로부터 배출된 가스 중의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(150)를 가진다. 이물질 제거부(150)는, 하우징(100)으로부터 배출된 가스에 수분을 부가하는 가습부(160)와, 가습부(160)에서 가습된 가스 중에 포함되는 유기물을, 당해 가스 중의 수분을 이용하여 흡착 제거하는 필터(170)와, 필터(170)에서 유기물이 제거된 가스로부터 수분을 제거하는 제습부(180)를 가진다.

Description

기판 반송 장치 및 기판 반송 방법 {SUBSTRATE TRANSFER DEVICE AND SUBSTRATE TRANSFER METHOD}
본 발명은 기판의 처리 장치에 대하여 당해 기판을 반송하기 위한 반송 장치 및 반송 방법에 관한 것이다.
종래 반도체 디바이스의 제조 프로세스에서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라고 함)에 대하여 레지스트 도포 처리, 노광 처리, 현상 처리 등의 일련의 포토리소그래피 처리를 행하는 도포 현상 처리 시스템, 또는 웨이퍼에 대하여 에칭 처리를 행하는 에칭 처리 시스템, 웨이퍼 상에 도포막을 형성하는 성막 처리 시스템 등, 각종 기판 처리 시스템이 이용되고 있다.
일반적으로 이와 같은 기판 처리 시스템은, 예를 들면 복수의 웨이퍼를 수용 가능한 카세트(FOUP ; Front Opening Unified Pod)가 반출반입되는 카세트 스테이션과, 웨이퍼에 정해진 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션 등을 가지고 있다. 또한, 카세트 스테이션에는, 카세트로부터 웨이퍼를 취출하여 처리 스테이션에 반입하고, 또한, 정해진 처리가 종료한 웨이퍼를 처리 스테이션으로부터 반출하여 카세트에 되돌리는 웨이퍼 반송 장치가 마련되어 있다.
웨이퍼 반송 장치에서는, 예를 들면 하우징의 내부에 있어서, 웨이퍼 반송 기구에 의해 웨이퍼를 유지하여 반송하고 있다. 이 때, 하우징의 내부 및 처리 후의 웨이퍼로부터, 유기물을 포함하는 가스(이하, 유기 가스)가 발생하는 경우가 있다. 이 유기물은, 예를 들면 하우징 내의 가스 중의 수분과 반응하여, 하우징 내의 웨이퍼 반송 기구 등의 각종 기구를 부식시켜 버린다. 또한, 이와 같은 유기물은 하우징 밖의 환경에도 악영향을 끼치기 때문에, 당해 유기물을 포함하는 가스를 그대로 하우징의 외부에 배출할 수는 없다. 그래서 종래에, 하우징 내에 내부식성이 있는 코팅을 실시하여 각종 기구를 보호하고, 또한 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 바와 같은 케미컬 필터를 이용하여 하우징 내의 가스 중의 유기물을 제거한 후, 당해 가스를 외부에 배출하고 있었다.
한편, 특허 문헌 2에는 웨이퍼 반송 장치의 내부를 질소 가스 분위기로 하는 것이 개시되어 있다. 구체적으로는, 웨이퍼 반송 장치의 하우징 상부에 마련된 팬 필터 유닛(FFU ; Fan Filter Unit)으로부터, 수분을 포함하지 않는 청정도가 높은 질소 가스가 공급된다. 이러한 경우, 하우징의 내부 및 처리 후의 웨이퍼로부터는 여전히 유기 가스가 발생하지만, 장치 내가 질소 가스로 충만되어 있기 때문에 유기물이 수분과 반응하지 않아, 각종 기구를 부식시키는 등의 악영향이 억제된다.
일본특허공개공보 평10-230117호 일본특허공개공보 2017-028110호
그러나, 상술한 바와 같이 웨이퍼 반송 장치의 하우징 내를 코팅하는 경우, 이 내부식성이 있는 코팅은 고가이기 때문에 장치 비용이 들고, 또한 메인터넌스 비용도 고액이 된다.
또한, 상술한 특허 문헌 2에 개시된 바와 같이 웨이퍼 반송 장치의 하우징 내를 질소 가스 분위기로 유지하는 경우라도, 하우징의 내부로부터 유기 가스가 발생하고, 또한 연속하여 반송되는 처리 후의 웨이퍼로부터도 유기 가스가 발생하기 때문에, 질소 가스 분위기 중에 있어서 유기 가스의 농도가 증가한다. 그러면, 예를 들면 웨이퍼 반송 장치의 메인터넌스 시에 내부를 청정 공기로 치환하거나 대기 개방하면, 역시 유기물과 수분이 반응하여 하우징 내에 악영향을 끼쳐 버린다.
또한, 특허 문헌 2에 개시된 바와 같이 하우징 내를 질소 가스 분위기로 한 경우, 유기 가스에 포함되는 유기물을 케미컬 필터로 제거하려고 해도 질소 가스가 수분을 포함하지 않기 때문에, 당해 유기물을 적절하게 흡착 제거할 수 없다.
따라서, 웨이퍼 반송 장치의 내부에 있어서, 유기물을 제거하여 청정도를 유지하는 것에는 개선의 여지가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 각종 처리 장치에 대하여 기판을 반송하는 반송 장치에 있어서, 하우징 내의 분위기의 청정도를 유지하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은, 기판의 처리 장치에 대하여 당해 기판을 반송하는 기판 반송 장치로서, 기판을 유지하여 반송하는 반송 기구와, 상기 반송 기구를 수용하는 하우징과, 상기 하우징 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 하우징으로부터 배출된 가스를 당해 하우징 내에 되돌리는 가스 순환부와, 상기 하우징으로부터 배출된 가스 중의 이물질을 제거하는 이물질 제거부를 가지고, 상기 이물질 제거부는, 상기 하우징으로부터 배출된 가스에 수분을 부가하는 가습부와, 상기 가습부에서 가습된 가스 중에 포함되는 이물질을, 당해 가스 중의 수분을 이용하여 흡착 제거하는 필터와, 상기 필터에서 이물질이 제거된 가스로부터 수분을 제거하는 제습부를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따르면, 하우징 내를 불활성 가스 분위기로 할 수 있으므로, 이물질이 수분과 반응하지 않아, 하우징 내에 대한 악영향이 억제되고, 종래와 같은 고가의 코팅은 불필요해진다. 또한, 하우징 내의 가스를 순환하여 사용하므로, 불활성 가스의 사용량도 삭감할 수 있다.
또한, 이와 같이 수분을 포함하지 않는 불활성 가스를 이용한 경우에도, 하우징으로부터 배출된 가스에 가습부에서 수분을 부가함으로써 필터에 의해 가스 중의 수분을 이용하여 이물질을 흡착 제거할 수 있다. 또한, 제습부에 있어서, 이물질이 제거된 가스로부터 수분을 제거하므로, 하우징의 내부에는, 이물질이 제거되고 건조된 가스가 되돌려지고, 이에 의해 새롭게 발생하는 이물질과 수분의 반응을 억제할 수 있다. 이렇게 하여 하우징의 내부를 청정하게 유지할 수 있다.
상기 기판 반송 장치에 있어서, 상기 가스 공급부는 상기 하우징의 상면으로부터 불활성 가스를 공급하고, 상기 이물질 제거부는 상기 하우징의 상면측에 마련되어 있어도 된다.
상기 기판 반송 장치에 있어서, 상기 가스 순환부는, 상기 하우징에 접속하여 마련되고, 당해 하우징 내의 가스를 순환시키는 순환 배관을 더 가지고, 상기 이물질 제거부는 순환 배관에 마련되어 있어도 된다.
상기 기판 반송 장치에 있어서, 상기 가스 순환부는, 상기 하우징에 접속하여 마련되고, 당해 하우징 내의 가스를 순환시키는 순환 배관과, 상기 순환 배관으로부터 분기하여 접속되는 바이패스 배관을 더 가지고, 상기 이물질 제거부는 바이패스 배관에 마련되어 있어도 된다.
상기 기판 반송 장치에 있어서, 상기 이물질 제거부는, 상기 가습부와 상기 제습부의 사이에 마련되고, 내부에 물을 저류하는 물 저류부를 더 가지고, 상기 가습부는, 상기 물 저류부에 저류된 물을 이용하고, 상기 제습부는, 당해 제습부에서 회수된 물을 상기 물 저류부에 저류해도 된다.
다른 관점에 따른 본 발명은, 기판의 처리 장치에 대하여, 하우징 내에 수용된 반송 기구에 의해 기판을 유지하여 반송하는 기판 반송 방법으로서, 상기 하우징 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 공정과, 상기 하우징으로부터 배출된 가스를 당해 하우징 내에 되돌리는 가스 순환 공정과, 상기 하우징으로부터 배출된 가스 중의 이물질을 제거하는 이물질 제거 공정을 가지고, 상기 이물질 제거 공정은, 상기 하우징으로부터 배출된 가스에 수분을 부가하는 가습 공정과, 상기 가습 공정에서 가습된 가스를 필터에 통과시키고, 당해 가스 중의 수분을 이용하여 이물질을 흡착 제거하는 이물질 제거 공정과, 상기 이물질 제거 공정에서 이물질이 제거된 가스로부터 수분을 제거하는 제습 공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
각종 처리 장치에 대하여 기판을 반송하는 반송 장치에 있어서, 하우징 내의 분위기의 청정도를 유지할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태의 대기압 반송 장치를 구비한 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 실시 형태의 대기압 반송 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 3은 본 실시 형태의 이물질 제거부의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 4는 다른 실시 형태의 대기압 반송 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 5는 다른 실시 형태의 대기압 반송 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
<기판 처리 시스템의 구성>
먼저, 본 발명의 기판 반송 장치로서의 대기압 반송 장치를 구비한 기판 처리 시스템의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 기판 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다. 기판 처리 시스템(1)에서는, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(W)(이하, 웨이퍼(W))에 대하여, 예를 들면 성막 처리, 확산 처리, 에칭 처리 등의 정해진 처리를 실시한다.
기판 처리 시스템(1)은 복수의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 카세트(C)가 반출반입되는 카세트 스테이션(10)과, 웨이퍼(W)에 정해진 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(11)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 카세트 스테이션(10)과 처리 스테이션(11)은 2 개의 로드 록 장치(12, 13)를 개재하여 연결되어 있다. 로드 록 장치(12, 13)는 후술하는 대기압 반송 장치(20)와 진공 반송 장치(30)를 연결하도록 마련되어 있다. 로드 록 장치(12, 13)는 그 내부를 대기압 상태와 진공 상태로 전환할 수 있도록 구성되어 있다.
카세트 스테이션(10)은 대기압 반송 장치(20)와 카세트 배치대(21)를 가지고 있다. 또한, 카세트 스테이션(10)에는 추가적으로 웨이퍼(W)의 방향을 조절하는 오리엔터(도시 생략)가 마련되어 있어도 된다.
대기압 반송 장치(20)는 웨이퍼 반송 기구(101)에 의해 웨이퍼(W)를 대기압의 상태로 반송한다. 또한, 이 대기압 반송 장치(20)의 구성은 후술한다.
카세트 배치대(21)는, 대기압 반송 장치(20)에 있어서, 로드 록 장치(12, 13)의 반대측의 측면에 마련되어 있다. 도시의 예에서는, 카세트 배치대(21)에는 카세트(C)를 복수, 예를 들면 3 개 배치할 수 있도록 되어 있다.
처리 스테이션(11)은 진공 반송 장치(30)와 처리 장치(40 ~ 43)를 가지고 있다.
진공 반송 장치(30)는, 예를 들면 평면에서 볼 때 대략 다각 형상(도시의 예에서는 육각 형상)을 이루도록 형성된 밀폐 가능한 구조의 하우징(31)을 가지고 있다. 진공 반송 장치(30)는 하우징(31) 내를 정해진 감압 분위기(진공 상태)로 유지 가능하게 구성되어 있다. 또한, 하우징(31) 내에는 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(32)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(32)는 웨이퍼(W)를 대략 수평으로 유지하는 2 개의 반송 암(32a, 32b)을 가지고 있고, 이러한 반송 암(32a, 32b) 중 어느 하나에 의해 웨이퍼(W)를 유지하면서 반송하는 구성으로 되어 있다.
하우징(31)의 외측에는 처리 장치(40 ~ 43), 로드 록 장치(12, 13)가 하우징(31)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 로드 록 장치(12), 처리 장치(40 ~ 43), 로드 록 장치(13)는, 예를 들면 로드 록 장치(12)로부터 평면에서 볼 때 시계 회전 방향으로 이 순서대로 나열되도록, 또한, 하우징(31)의 측면부에 대하여 각각 대향하도록 하여 배치되어 있다.
처리 장치(40 ~ 43)는 웨이퍼(W)에 대하여, 예를 들면 성막 처리, 확산 처리, 에칭 처리 등의 정해진 처리를 실시한다. 또한, 처리 장치(40 ~ 43)는 각각 그 내부를 정해진 감압 분위기(진공 상태)로 유지 가능하게 구성되어 있다. 또한, 처리 장치(40 ~ 43)에는, 웨이퍼 처리의 목적에 따른 처리를 행하는 장치를 임의로 선택할 수 있다.
이상의 기판 처리 시스템(1)에는 제어부(50)가 마련되어 있다. 제어부(50)는 예를 들면 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시 생략)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어부(50)에 인스톨된 것이어도 된다.
<기판 처리 시스템에 있어서의 웨이퍼 처리>
다음에, 이상과 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)을 이용한 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다.
먼저, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가 기판 처리 시스템(1)의 카세트 스테이션(10)에 반입되고, 카세트 배치대(21)에 배치된다. 그 후, 웨이퍼 반송 기구(101)에 의해, 카세트(C)로부터 1 매의 웨이퍼(W)가 취출되고, 로드 록 장치(12) 내에 반입된다. 로드 록 장치(12) 내에 웨이퍼(W)가 반입되면, 로드 록 장치(12) 내가 밀폐되고 감압된다. 그 후, 로드 록 장치(12) 내와 대기압에 대하여 감압된 상태(진공 상태)의 하우징(31) 내가 연통된다. 그리고, 웨이퍼 반송 기구(32)에 의해, 웨이퍼(W)가 로드 록 장치(12)로부터 반출되고, 하우징(31) 내에 반입된다.
하우징(31)에 반입된 웨이퍼(W)는, 다음에, 처리 장치(40 ~ 43) 중 어느 하나에 반송되고, 정해진 처리가 실시된다.
그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 기구(32)에 의해 다시 하우징(31) 내에 되돌려진다. 그리고, 로드 록 장치(13)를 개재하여 웨이퍼 반송 기구(101)에 전달되고, 카세트(C)에 수납된다. 그 후, 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가 기판 처리 시스템(1)으로부터 반출되어 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
<대기압 반송 장치의 구성>
다음에, 상술한 대기압 반송 장치(20)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는 대기압 반송 장치(20)의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
대기압 반송 장치(20)는 내부를 밀폐 가능한 구조의 하우징(100)을 가지고 있다. 하우징(100) 내에는 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(101)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(101)는 웨이퍼(W)를 대략 수평으로 유지하는 2 개의 반송 암(101a, 101b)을 가지고 있다. 반송 암(101a, 101b)은 각각 수평 방향으로 신축 및 선회 가능하게 구성되어 있다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(101)는 반송 암(101a, 101b)의 하방에 마련된 승강부(101c)를 가지고 있다. 승강부(101c)에 의해, 반송 암(101a, 101b)은 각각 연직 방향으로 승강 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 기구(101)는 반송 암(101a, 101b) 중 어느 하나에 의해 웨이퍼(W)를 유지하면서 반송하는 구성으로 되어 있다.
하우징(100)에는 그 내부에 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스를 공급하는 가스 공급부(110)와, 하우징(100) 내에 가스를 다운 플로우로 공급하는 FFU(Fan Filter Unit)(120)와, 하우징(100) 내의 가스를 배출하는 가스 배출부(130)와, 하우징(100)으로부터 배출된 가스를 순환시키는 가스 순환부(140)와, 하우징(100)으로부터 배출된 가스 중의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(150)가 마련되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 불활성 가스로서 질소 가스를 이용했지만, 아르곤 가스 등의 다른 가스를 이용해도 된다.
가스 공급부(110)에는 내부에 당해 가스 공급부(110)에 질소 가스를 공급하는 공급관(111)이 접속되어 있다. 공급관(111)은 내부에 질소 가스를 저류하는 질소 가스 공급원(112)에 연통하고 있다. 또한, 공급관(111)에는, 질소 가스의 흐름을 제어하는 밸브 및 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(113)이 마련되어 있다.
FFU(120)는 팬 유닛(121)과 필터 유닛(122)을 가지고 있다. 팬 유닛(121)과 필터 유닛(122)은 상방으로부터 이 순서대로 배치되어 있다. 팬 유닛(121)은 하방을 향하여 가스를 송출하는 팬(도시 생략)을 구비하고 있다. 필터 유닛(122)은 예를 들면 ULPA(Ultra Low Penetration Air) 필터를 구비하고, 팬 유닛(121)을 통과한 가스 중의 먼지를 집진한다. 그리고, FFU(120)는 가스 공급부(110)로부터 공급된 질소 가스를 하우징(100) 내에 공급하고, 당해 하우징(100) 내에 가스의 다운 플로우를 형성한다.
가스 배출부(130)는 하우징(100)의 하부에 접속되는 배기관(131)을 가지고 있다. 배기관(131)에는 가스의 유량을 조절하면서 가스를 하우징(100)의 외부에 배출하는 유량 가변 밸브(132)가 마련되어 있다.
가스 순환부(140)는 하우징(100)의 하부와 FFU(120)를 접속하는 순환 배관(141)을 가지고 있다. 순환 배관(141)에 있어서의 가스 배출구(141a)에는 팬(142)이 마련되어 있다. 팬(142)은 하우징(100) 내의 가스를 순환 배관(141)을 통하여 FFU(120)의 팬 유닛(121)으로 순환시킨다. 이와 같이 가스 순환 기구를 마련함으로써, 하우징(100)에서 사용하는 질소 가스의 사용량의 삭감을 도모하고 있다.
이물질 제거부(150)는, 하우징(100)으로부터 배출된 가스 중에 포함되는, 이물질로서의 유기물을 제거하기 위하여, 가습부(160), 케미컬 필터(170) 및 제습부(180)를 가지고 있다. 가습부(160), 케미컬 필터(170) 및 제습부(180)는 FFU(120)의 팬 유닛(121)의 내부에 마련되고, 가스의 흐름의 상류측으로부터 하류측을 향하여 이 순서대로 마련되어 있다.
도 3은 이물질 제거부(150)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이 가습부(160)와 제습부(180)의 사이에는, 내부에 액체 상태의 물을 저류하는 물 저류부(190)가 마련되어 있다. 또한, 도면 중에 있어서, 해칭의 굵은 화살표는 건조된 가스의 흐름을 나타내고, 사선의 굵은 화살표는 습한 가스의 흐름을 나타내며, 흰색의 굵은 화살표는 액체 상태의 물의 흐름을 나타낸다.
가습부(160)의 구성은 임의이지만, 본 실시 형태에서는 예를 들면 기화식을 이용한 경우에 대하여 설명한다. 이러한 경우, 가습부(160)는 기화 필터(161)를 가지고 있다. 기화 필터(161)는 그 일단부(161a)가 물 저류부(190)의 물에 침지하고 있다. 그리고, 일단부(161a)로부터 타단부(161b)를 향하여 모세관 현상에 의해 물이 빨아 올려지고, 타단부(161b)측의 기화 필터(161)에 건조된 가스를 통과시킴으로써 물이 증발한다. 이렇게 하여, 하우징(100)으로부터 배출되어 기화 필터(161)를 통과한 가스에 수분이 부가된다.
케미컬 필터(170)는, 가습부(160)에서 가습된 가스 중에 포함되는 유기물을, 당해 가스 중의 수분을 이용하여 흡착 제거한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 이물질은 예를 들면 유기물이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 어떤 종류의 이물질이라도 적절히 케미컬 필터(170)의 종류를 변경함으로써 당해 이물질을 제거할 수 있다.
제습부(180)의 구성은 임의이지만, 본 실시 형태에서는 예를 들면 데시칸트식을 이용한 경우에 대하여 설명한다. 이러한 경우, 제습부(180)는 건조제(181), 가열 기구(182) 및 열교환기(183)를 가지고 있다. 건조제(181)는 대략 원판 형상을 가지고, 회전 가능하게 구성되며, 또한, 그 상부(181a)를 가스가 통과하도록 배치되어 있다. 건조제(181)에는 예를 들면 제올라이트가 이용된다. 건조제(181)의 하부(181b)에는 가열 기구(182)가 근접하여 마련되어 있다. 가열 기구(182)에는 예를 들면 히터가 이용된다.
제습부(180)에서는, 케미컬 필터(170)에서 유기물이 제거된 가스를, 회전 중인 건조제(181)의 상부(181a)에 통과시키고, 당해 가스로부터 수분을 제거한다. 이와 같이 수분이 제거된 가스는, 순환 배관(141)을 통하여 하우징(100) 내에 되돌려진다. 한편, 수분을 포함한 건조제(181)는 하부(181b)로 이동하고, 가열 기구(182)에 의해 가열된다. 그러면, 건조제(181)에 포함되어 있던 물이 증발하여, 수증기로서 날아간다. 이 수증기는, 열교환기(183)에 있어서 냉각되고, 액체 상태의 물로 되돌려져 물 저류부(190)에 저류된다.
물 저류부(190)는, 예를 들면 내부에 물을 저류 가능한 탱크이다. 그리고, 상술한 바와 같이 제습부(180)에서 제거된 물이 물 저류부(190)에 저류되고, 또한, 이 물이 가습부(160)에서 재이용된다. 따라서, 물을 유효하게 이용하여 그 사용량을 삭감할 수 있다.
<대기압 반송 장치에 있어서의 가스 제어>
다음에, 이상과 같이 구성된 대기압 반송 장치(20)에 있어서의, 가스의 제어에 대하여 설명한다.
먼저, 장치의 시동 시, 즉 통상 조업을 행하기 전에 하우징(100) 내의 분위기를 질소 가스로 치환한다. 구체적으로는, 가스 공급부(110)로부터 FFU(120)를 통하여 하우징(100) 내에 질소 가스를 공급하고, 또한 가스 배출부(130)로부터 하우징(100) 내의 가스를 배출한다. 이렇게 하여, 하우징(100) 내의 분위기가 질소 가스로 치환된다. 이 때, 가스 순환부(140)를 이용한 가스 순환은 행하지 않는다.
다음에, 통상 조업에서는 하우징(100)의 내부 및 처리 후의 웨이퍼로부터 유기물을 포함하는 유기 가스가 발생하지만, 하우징(100) 내가 질소 가스 분위기로 유지되어 있기 때문에, 유기물과 수분이 반응하지 않아, 하우징(100) 내에 대한 악영향이 억제된다. 한편, 이와 같은 유기물은, 예를 들면 메인터넌스 시에 하우징(100) 내가 청정 공기로 치환되거나 대기 개방되면, 수분과 반응해 버린다. 그래서, 하우징(100) 내의 가스를 가스 순환부(140)에 순환시키고, 또한, 이물질 제거부(150)에 있어서 유기물을 제거하여 가스를 청정화한다. 또한 이 때, 원칙적으로 가스 공급부(110)로부터의 질소 가스의 공급을 정지하고, 가스 배출부(130)로부터의 가스의 배출도 정지한다. 이에 의해, 질소 가스의 사용량을 삭감할 수 있어, 러닝 코스트를 낮출 수 있다.
가스 순환부(140)에서는, 팬(142)에 의해 하우징(100) 내의 가스가 순환 배관(141)으로 흐른다. 그리고, 이 가스는 FFU(120)로 흐르고, 이물질 제거부(150)에 있어서, 먼저 가습부(160)에 의해 가스에 수분이 부가된다. 그 후, 가습된 가스는 케미컬 필터(170)를 통과하고, 당해 가스 중의 수분을 이용하여 유기물이 흡착 제거된다. 그 후, 유기물이 제거된 가스는 제습부(180)에 있어서 수분이 제거된다. 그리고, 유기물이 제거되고 건조된 가스는 다시 하우징(100) 내에 되돌려진다. 이와 같이 하우징(100) 내에 되돌려지는 가스는 수분이 제거되어 있으므로, 역시 유기물과 수분의 반응을 억제할 수 있다. 이렇게 하여, 하우징(100)의 내부가 청정하게 유지된다.
이상과 같이 본 실시 형태에 따르면, 질소 가스를 순환 이용함으로써 그 사용량을 삭감하면서, 하우징(100)의 내부를 적절한 청정도로 유지할 수 있다.
<대기압 반송 장치(20)의 다른 실시 형태>
다음에, 대기압 반송 장치(20)의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.
상기 실시 형태의 대기압 반송 장치(20)에서는, 이물질 제거부(150)의 가습부(160), 케미컬 필터(170) 및 제습부(180)는 FFU(120)의 내부에 마련되어 있었지만, 이들의 배치는 상기 실시 형태에 한정되지 않는다.
예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 가습부(160), 케미컬 필터(170) 및 제습부(180)는 순환 배관(141)에 마련되어 있어도 된다. 이러한 경우에도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 향수할 수 있다. 또한, 이물질 제거부(150)는, 하우징(100) 내에 가까운 위치, 즉 순환 배관(141)의 보다 상류측에 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 이물질 제거부(150)를 순환 배관(141)의 상류측에 배치함으로써, 유기물 농도가 높은 분위기로의 순환 배관(141)의 노출 에어리어를 작게 할 수 있고, 그 결과, 순환 배관(141)에 있어서 부식되는 에어리어를 작게 하여 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이 순환 배관(141)으로부터 분기하여 접속되는 바이패스 배관(200)을 마련하고, 이 바이패스 배관(200)에 가습부(160), 케미컬 필터(170) 및 제습부(180)를 마련해도 된다. 이러한 경우, 바이패스 배관(200)에 있어서, 가습부(160)의 상류측에는 밸브(201)가 마련되고, 제습부(180)의 하류측에도 밸브(202)가 마련된다. 또한, 바이패스 배관(200)에 있어서 가습부(160)의 상류측에는 팬(203)이 마련된다.
가스 순환부(140)를 순환하는 가스의 유량(이하, 순환량)이 케미컬 필터(170)에서 처리 가능한 가스의 유량(이하, 처리량)보다 큰 경우, 도 2에 나타낸 바와 같이 케미컬 필터(170)를 FFU(120)의 내부에 배치하면, 가스를 적절하게 순환시킬 수 없다. 마찬가지로, 도 4에 나타낸 바와 같이 케미컬 필터(170)를 가스 순환부(140)에 배치할 수도 없다. 그래서, 이와 같은 경우에는 바이패스 배관(200)을 마련하고, 케미컬 필터(170)에서 처리 가능한 유량의 가스만을 바이패스 배관(200)으로 흐르게 한다.
또한, 바이패스 배관(200)에는 가습부(160), 케미컬 필터(170) 및 제습부(180)를 마련하고 있으므로, 순환 배관(141)에 비해서 바이패스 배관(200)쪽이 압력 손실이 크다. 그래서, 바이패스 배관(200)에 적절하게 가스를 흐르게 하기 위하여 팬(203)을 이용한다.
밸브(201, 202)는, 예를 들면 케미컬 필터(170)의 교환 시에, 바이패스 배관(200)에 가스가 흐르지 않도록 하기 위하여 마련된다. 이러한 밸브(201, 202)에 의해, 통상 조업을 정지하지 않고 케미컬 필터(170)를 교환할 수 있으므로, 웨이퍼 처리의 다운 타임을 삭감할 수 있다.
그리고, 본 실시 형태의 가스 순환부(140)에서는, 팬(142)에 의해 하우징(100) 내의 가스가 순환 배관(141)으로 흐르고, 또한, 팬(203)에 의해 순환 배관(141) 내의 가스가 바이패스 배관(200)으로 흐른다. 바이패스 배관(200)에서는, 가습부(160)에 의한 가스의 가습, 케미컬 필터(170)에 의한 유기물의 제거, 제습부(180)에 의한 가스의 제습이 순서대로 행해지고, 유기물이 제거되고 건조된 가스는, 다시 순환 배관(141)을 통하여 하우징(100) 내에 되돌려진다. 이렇게 하여, 하우징(100)의 내부가 청정하게 유지된다.
또한, 순환 배관(141)으로부터 바이패스 배관(200)으로 가스가 흐를 때, 순환량으로부터 처리량을 뺀 양의 가스가 순환 배관(141)에도 흐른다. 이 가스는 유기물이 제거되지 않고 하우징(100) 내에 되돌려지게 되지만, 반복 순환시킴으로써 유기물은 점차 제거되고, 최종적으로는 하우징(100)의 내부는 청정하게 유지된다.
이상과 같이 본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경례 또는 수정례에 상도할 수 있음은 명백하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다.
상기 실시 형태에서는, 기판 처리 시스템이 감압 분위기(진공 상태)에서 웨이퍼를 처리하는 경우에 대하여 설명했지만, 기판 처리 시스템은, 예를 들면 레지스트 도포 처리, 노광 처리, 현상 처리 등의 일련의 포토리소그래피 처리를 행하는 도포 현상 처리 시스템이어도 된다. 대기압의 분위기 하에서 기판을 반송하는 장치이면, 본 발명의 기판 반송 장치(대기압 반송 장치)를 적용할 수 있다.
또한 본 발명은, 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 기판을 대기압 상태로 반송할 때에 적용할 수 있고, 특히 반도체 디바이스의 제조 프로세스에서 이용되는 기판 처리 시스템에 있어서, 기판을 반송할 때에 유용하다.
1 : 기판 처리 시스템
20 : 대기압 반송 장치
100 : 하우징
101 : 웨이퍼 반송 기구
110 : 가스 공급부
120 : FFU
130 : 가스 배출부
140 : 가스 순환부
141 : 순환 배관
150 : 이물질 제거부
160 : 가습부
161 : 기화 필터
170 : 케미컬 필터
180 : 제습부
181 : 건조제
182 : 가열 기구
183 : 열교환기
190 : 물 저류부
200 : 바이패스 배관
W : 웨이퍼

Claims (6)

  1. 기판의 처리 장치에 대하여 상기 기판을 반송하는 기판 반송 장치로서,
    기판을 유지하여 반송하는 반송 기구와,
    상기 반송 기구를 수용하는 하우징과,
    상기 하우징 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부와,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스를 상기 하우징 내에 되돌리는 가스 순환부와,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스 중의 이물질을 제거하는 이물질 제거부를 가지고,
    상기 이물질 제거부는,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스가 직접 통과하도록 마련된 기화 필터를 이용하여 상기 하우징으로부터 배출된 가스에 수분을 부가하는 가습부와,
    상기 가습부에서 가습된 가스 중에 포함되는 이물질을, 상기 가스 중의 수분을 이용하여 흡착 제거하는 필터와,
    상기 필터에서 이물질이 제거된 가스로부터 수분을 제거하는 제습부를 가지고,
    상기 이물질 제거부는, 상기 가습부와 상기 제습부의 사이에 마련되고 내부에 물을 저류하는 물 저류부를 더 가지고,
    상기 가습부는 상기 물 저류부에 저류된 물을 이용하고,
    상기 제습부는 상기 제습부에서 회수된 물을 상기 물 저류부에 저류하는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 공급부는 상기 하우징의 상면으로부터 불활성 가스를 공급하고,
    상기 이물질 제거부는 상기 하우징의 상면측에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 순환부는, 상기 하우징에 접속하여 마련되고 상기 하우징 내의 가스를 순환시키는 순환 배관을 더 가지고,
    상기 이물질 제거부는 순환 배관에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 장치.
  4. 기판의 처리 장치에 대하여 상기 기판을 반송하는 기판 반송 장치로서,
    기판을 유지하여 반송하는 반송 기구와,
    상기 반송 기구를 수용하는 하우징과,
    상기 하우징 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부와,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스를 상기 하우징 내에 되돌리는 가스 순환부와,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스 중의 이물질을 제거하는 이물질 제거부를 가지고,
    상기 이물질 제거부는,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스에 수분을 부가하는 가습부와,
    상기 가습부에서 가습된 가스 중에 포함되는 이물질을, 상기 가스 중의 수분을 이용하여 흡착 제거하는 필터와,
    상기 필터에서 이물질이 제거된 가스로부터 수분을 제거하는 제습부를 가지고,
    상기 가스 순환부는, 상기 하우징에 접속하여 마련되고 상기 하우징 내의 가스를 순환시키는 순환 배관과, 상기 순환 배관으로부터 분기하여 접속되는 바이패스 배관을 더 가지고,
    상기 이물질 제거부는 바이패스 배관에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 장치.
  5. 기판의 처리 장치에 대하여 상기 기판을 반송하는 기판 반송 장치로서,
    기판을 유지하여 반송하는 반송 기구와,
    상기 반송 기구를 수용하는 하우징과,
    상기 하우징 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부와,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스를 상기 하우징 내에 되돌리는 가스 순환부와,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스 중의 이물질을 제거하는 이물질 제거부를 가지고,
    상기 이물질 제거부는,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스에 수분을 부가하는 가습부와,
    상기 가습부에서 가습된 가스 중에 포함되는 이물질을, 상기 가스 중의 수분을 이용하여 흡착 제거하는 필터와,
    상기 필터에서 이물질이 제거된 가스로부터 수분을 제거하는 제습부를 가지고,
    상기 이물질 제거부는, 상기 가습부와 상기 제습부의 사이에 마련되고 내부에 물을 저류하는 물 저류부를 더 가지고,
    상기 가습부는 상기 물 저류부에 저류된 물을 이용하고,
    상기 제습부는 상기 제습부에서 회수된 물을 상기 물 저류부에 저류하는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 장치.
  6. 기판의 처리 장치에 대하여 하우징 내에 수용된 반송 기구에 의해 기판을 유지하여 반송하는 기판 반송 방법으로서,
    상기 하우징 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 공정과,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스를 상기 하우징 내에 되돌리는 가스 순환 공정과,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스 중의 이물질을 제거하는 이물질 제거 공정을 가지고,
    상기 이물질 제거 공정은,
    상기 하우징으로부터 배출된 가스가 직접 통과하도록 마련된 기화 필터를 이용하여 상기 하우징으로부터 배출된 가스에 수분을 부가하는 가습 공정과,
    상기 가습 공정에서 가습된 가스를 필터에 통과시키고, 상기 가스 중의 수분을 이용하여 이물질을 흡착 제거하는 이물질 제거 공정과,
    상기 이물질 제거 공정에서 이물질이 제거된 가스로부터 수분을 제거하는 제습 공정을 가지고,
    상기 이물질 제거 공정은,
    상기 가습 공정이 수행되는 가습부와 상기 제습 공정이 수행되는 제습부의 사이에 마련되는 물 저류부의 내부에 물을 저류하는 공정을 더 포함하고,
    상기 가습 공정은 상기 물 저류부에 저류된 물을 이용하고,
    상기 제습 공정은 상기 제습부에서 회수된 물을 상기 물 저류부에 저류하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 방법.
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