KR20020035737A

KR20020035737A - 웨이퍼 캐리어, 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 기판처리 방법 및 반도체 장치

Info

Publication number: KR20020035737A
Application number: KR1020010042688A
Authority: KR
Inventors: 도꾸나가겐지; 기모또신요
Original assignee: 고미야 히로요시; 가부시끼가이샤 한도따이 센단 테크놀로지스
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2002-05-15
Also published as: JP2002151584A

Abstract

본 발명은 웨이퍼 캐리어로부터의 이물질의 발생을 억제하여 신뢰도가 높은 기판 처리 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.

웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어에 설치한 구멍 또는 래치 키이 구멍을 통하여 캐리어 도어 내부에 음압을 가하여 흡인하고, 이물질이 래치 개구부로부터 외부로 나오는 것을 방지한다.

Description

웨이퍼 캐리어, 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 기판 처리 방법 및 반도체 장치{Wafer Carrier, Substrate Processing Device, Substrate Processing System, Substrate Processing Method and Semiconductor Device}

본 발명은 기판을 수납ㆍ운반하는 웨이퍼 캐리어와 이 웨이퍼 캐리어를 조합하여 사용하는 기판 처리 장치, 및 이들을 조합한 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법에 관하는 것이다.

본 발명은 전형예로서는 반도체 제조시에 웨이퍼 수납을 하기 위한 밀폐식 웨이퍼 캐리어 및 이를 개폐하는 로드 포트 기구에 관한 것이며, 이하 반도체 제조의 경우를 예로 들어 설명한다.

도10은 반도체 제조시에 이용되는 기존의 횡 도어 일체형의 웨이퍼 캐리어(기판 수납 지그)를 설명하기 위한 사시도이다. 이것은, 예를 들어 FLUOROWARE(플루오로웨어)사가 제조한 카탈로그에 기재되어 있는 것이다. 이러한 형태의 것은 SEMI 규격이며 FOUP라 부르고 있다. FOUP라 함은 프론트 오프닝 유니파이드 포드(Front Opening Unified Pod)의 약자이다. 상세한 치수 등의 정보는 SEMI 규격 E57, E1.9, E47.1 등에 기재되어 있다.

도10에 있어서, P100은 웨이퍼 캐리어, P1은 웨이퍼 캐리어의 캐리어 셸, P2는 표면의 일부를 절결한 캐리어 도어를 나타낸다. 이 웨이퍼 캐리어(P100)는 종래 사용되어 온 오픈 카세트(SEMI 규격 E1.9타 8인치 이전)와는 달리, 밀폐 공간 내에 웨이퍼를 보유 지지함으로써, 대기중의 이물질이나 화학적인 오염으로부터 웨이퍼를 방어하는 것이다.

캐리어 셸(1)에는 내부에 웨이퍼를 착좌시키기 위한 웨이퍼 티스(P18)를 구비하고 있다. 또, 캐리어 도어(P2)에는 이를 포착하기 위한 래치 키이 구멍(P5), 캐리어 셸(1)과의 사이의 밀폐성을 유지하기 위한 밀봉재(패킹)(P8), 캐리어 셸에 결합하기 위한 도어 클램핑 기구(스톱퍼 기구)(P9), 웨이퍼 압박용 리테이너(P10) 등을 구비하고 있다.

이러한 웨이퍼 캐리어(P100)에서는 캐리어 도어(P2)를 캐리어 셸(P1)에 고정하기 위해서 도어 클램핑 기구(P9)(스톱퍼 기구)가 필요하고, 이 때문에 복잡한 구조를 갖고, 도어에 구멍을 뚫을 필요가 있었다. 또한, 캐리어 셸(P1)측에도 도어고정용의 상대하는 클램프되는 구멍이나, 두께부, 밀봉부를 필요로 하고 있었다.

한편, 이러한 웨이퍼 캐리어를 기판 처리 장치(반도체 제조 장치) 부분에서 정지시키고, 캐리어 도어를 개폐하여 웨이퍼의 출납을 행하기 위해서, SEMI 규격으로 규정된 FIMS 면을 갖는 로드 포트가 필요해진다. 여기서, FIMS는 프론트 오프닝 인터페이스 메카니컬 스텐다드(Front-opening Interface Mechanical Standard)의 약자이다.

로드 포트는 기판 처리 장치 내의 미니 환경을 외부로부터 분리하기 위한 벽면(하우징면)과, 로드 포트 베이스 상에서 웨이퍼 캐리어를 일정 위치에 두기 위한 키네마틱핀과, 캐리어 도어와 끼워 맞추고 도어 개방 동작 후 동시에 기판 처리 장치의 미니 환경 내로 취입되는 로드 포트 도어(FIMS 도어)를 구비하고 있다. 웨이퍼 캐리어를 정지시키는 로드 포트의 기판 처리 장치의 벽면 중, 캐리어 셸의 밀봉면(FOUP 밀봉면)과 접촉하여 기밀을 유지하는 면을 FIMS 밀봉면이라고 부른다.

실제 제조 현장에서는 복수 종류의 기판 처리 장치(따라서, 복수 종류의 로드 포트) 및 복수 종류의 웨이퍼 캐리어를 조합하여 사용하게 된다. 따라서, 이들에게 요구되는 치수 정밀도도 높아야 되며, 미소한 변형도 웨이퍼 캐리어의 개폐 신뢰성에 큰 영향을 미친다.

본원 발명자는 상술한 바와 같은 웨이퍼 캐리어(FOUP)를 사용하여, 웨이퍼 캐리어 및 로드 포트 시스템을 평가한 결과, 캐리어 도어(FIMS 도어)를 개폐할 때 클램핑 기구의 개구부로부터 캐리어 도어 내부의 개폐 기구의 마찰에 따른 이물질이 나오며, 이것이 웨이퍼 캐리어 내부의 웨이퍼에 부착되는 것을 명백하게 했다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 캐리어 도어 내부에서 발생하는 이물질이 클램핑 기구의 개구부로부터 외부로 나오는 문제를 해결한 웨이퍼 캐리어, 이 웨이퍼 캐리어와 조합하여 사용하는 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법을 얻는 것을 목적으로 하고, 이에 의해 이물질의 발생이 낮은 고신뢰의 생산 방식을 실현하고자 하는 것이다.

또, 본 명세서에서는 F0UP를 포함하여 기판 수납 지그를 웨이퍼 캐리어, 그 하우징 부분을 캐리어 셸, 그 도어를 캐리어 도어라고 칭하기로 한다. 또한, 기판 처리 장치(반도체 제조 장치)측에서는 웨이퍼 캐리어를 수취하는 테이블을 로드 포트 베이스, FIMS 도어를 포함하여 기판 처리 장치 내에 웨이퍼를 도입하는 도어를 로드 포트 도어라고 칭하기로 한다. 또한, 로드 포트 베이스와 로드 포트 도어를 포함하여 로드 포트라고 칭하기로 한다. 또, 로드 포트를 갖는 기판 처리 장치와 웨이퍼 캐리어를 포함하여 기판 처리 시스템(또는 로드 포트 시스템)이라고 칭하기로 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 선행 발명에 관한 웨이퍼 캐리어의 캐리어 셸부를 설명하기 위한 외관 구성도.

도2는 도1에 도시한 웨이퍼 캐리어에 있어서의 캐리어 도어의 내측 구성도.

도3은 웨이퍼 캐리어에 있어서의 키네마틱핀과 V홈에 의한 위치 결정 동작을 설명하는 도면.

도4는 웨이퍼와 웨이퍼 티스의 위치 관계를 도시한 구성도.

도5는 기판 처리 장치의 로드 포트에 웨이퍼 캐리어를 결합한 단면도이며, 웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어의 개폐 방법을 설명하는 도면.

도6은 로드 포트 도어면으로부터의 캐리어 도어의 진공 흡인을 설명하기 위한 일예의 단면도.

도7은 로드 포트 도어의 진공 흡인 수단의 예를 도시한 단면도.

도8은 OHT부에 의한 웨이퍼 캐리어의 자동 반송 개략도.

도9는 로드 포트 도어면으로부터의 캐리어 도어의 진공 흡인을 설명하기 위한 다른 예의 단면도.

도10은 기존의 횡 도어 일체형 기판 수납 지그(웨이퍼 캐리어)를 설명하기 위한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 웨이퍼 캐리어

200 : 기판 처리 장치

1 : 캐리어 셸

2 : 캐리어 도어

3 : 머슈룸

4 : 레지스트레이션 핀 구멍

5 : 래치 키이 구멍

6 : 매뉴얼 핸들

7 : 사이드 레일

8 : 밀봉재(패킹)

9 : 도어 클램핑 기구

9A : 결합편

9B : 구동부

10 : 리테이너

11 : V홈

12 : 키네마틱핀(기준핀)

13 : 로드 포트 베이스

14 : 로드 포트 도어(FIMS 면)

15 : 래치 키이

16 : 로드 포트 도어 개폐 기구

17 : 웨이퍼

18 : 웨이퍼 티스

19 : OHT

20 : 호이스트 기구

21 : 기판 처리 장치의 미니 환경

22 : 로드 포트 도어면 진공 흡인부

23 : 캐리어 도어면 흡인 구멍

24 : 벽면(FIMS 밀봉면)

25 : 웨이퍼 캐리어 밀봉면

청구항 1의 발명에 관한 웨이퍼 캐리어는, 캐리어 도어에 구멍부를 설치하고, 이 구멍부로부터 도어 내부의 공기를 흡인할 수 있도록 한 것이다.

청구항 2의 발명에 관한 웨이퍼 캐리어는, 일면에 개방면을 갖는 하우징과, 상기 개방면에 있어서 상기 하우징에 끼워 맞추는 캐리어 도어를 구비하고, 상기하우징은 상기 캐리어 도어와 결합하는 면에 결합 구멍을 갖고, 상기 캐리어 도어는 내부에 공동이 형성되고 상기 하우징과 끼워 맞출 때 상기 도어의 내측으로부터 외측으로 연신하여 상기 하우징의 결합 구멍에 결합할 수 있는 결합편을 갖는 것에 있어서, 상기 캐리어 도어에 상기 공동에 연통하는 구멍부를 형성하고, 이 구멍부로부터 상기 공동 내의 공기를 흡인할 수 있도록 한 것이다.

청구항 3의 발명에 관한 기판 처리 장치는, 로드 포트 도어를 갖는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 로드 포트 도어에, 이 로드 포트 도어에 도킹되는 웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어의 구멍부로부터, 이 캐리어 도어 내부의 공기를 흡인할 수 있는 흡인 수단을 설치한 것이다.

청구항 4의 발명에 관한 기판 처리 장치는 로드 포트 도어를 갖는 기판 처리 장치로서, 상기 로드 포트 도어가, 이 로드 포트 도어에 도킹되는 웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어를 포착하여 이동시키는 것에 있어서, 상기 로드 포트 도어에, 상기 캐리어 도어의 구멍부와 결합하여 이 캐리어 도어 내부의 공기를 흡인할 수 있는 흡인 수단을 구비한 것이다.

청구항 5의 발명에 관한 기판 처리 장치는 청구항 4에 기재된 것에 있어서, 상기 로드 포트 도어의 표면에 있어서, 상기 흡인 수단이 상기 캐리어 도어의 구멍부와 결합하는 부분의 주위에 흡인용 패드를 배치하여 흡인 통로를 형성하도록 한 것이다.

청구항 6의 발명에 관한 기판 처리 시스템은, 로드 포트 도어를 포함하는 로드 포트를 구비한 기판 처리 장치와, 상기 로드 포트에 적재되어 상기 기판 처리장치에 도킹되는 웨이퍼 캐리어를 포함하고, 상기 로드 포트 도어가, 상기 웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어를 포착하여 이동시키는 것에 있어서, 상기 로드 포트 도어에, 상기 캐리어 도어의 구멍부와 결합하여 캐리어 도어 내부의 공기를 흡인할 수 있는 흡인 수단을 구비한 것이다.

청구항 7의 발명에 관한 기판 처리 방법은, 캐리어 도어를 갖는 웨이퍼 캐리어와 로드 포트 도어를 갖는 기판 처리 장치를 상기 캐리어 도어와 상기 로드 포트 도어를 대향시켜 도킹시키고, 상기 로드 포트 도어에 설치한 흡인 수단에 의해, 상기 캐리어 도어의 구멍부로부터 캐리어 도어 내부의 공기를 흡인하면서, 상기 로드 포트 도어에 의해 상기 캐리어 도어를 포착하여 상기 캐리어 도어의 개폐를 행하는 것이다.

청구항 8의 발명에 관한 기판 처리 방법은 청구항 7에 기재된 방법에 있어서, 상기 구멍부로서, 상기 캐리어 도어에 설치한 독립된 구멍부 또는 상기 캐리어 도어의 포착용 구멍부를 이용하는 것이다.

청구항 9의 발명에 관한 반도체 장치는 청구항 6에 기재된 기판 처리 시스템을 이용하여 제조된 것이다.

청구항 10의 발명에 관한 반도체 장치는 청구항 7 또는 8에 기재된 기판 처리 방법을 이용하여 제조된 것이다.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또, 도면중 동일 또는 상당하는 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 적절하게 간략화하거나 또는 생략한다.

<제1 실시 형태>

우선, 이 제1 실시 형태의 개요를 설명하면, 이 제1 실시 형태에서는 캐리어 도어면에 구멍을 설치하고, 이 구멍을 통하여 로드 포트 도어면 측으로부터 진공 흡인함으로써 캐리어 도어 내부를 음압으로 한다. 이에 의해, 캐리어 도어 내부에서 발생한 이물질을 진공 흡인에 의해 제거하므로, 클램핑 기구의 개구부 부근에서 발생한 이물질은 공기 흐름의 영향으로 개구부로부터 외부로 나오지 않는다.

이하, 본 발명의 제1 실시 형태를 도1 내지 도8을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 관한 웨이퍼 캐리어의 외관 사시도이며, 도면 부호 1은 캐리어 셸, 2는 캐리어 셸(1)의 개방면을 폐색한 상태의 캐리어 도어(2)로, 양자에 의해 웨이퍼 캐리어(100)를 구성하고 있다.

이 캐리어 셸(1)의 구조는 종래의 것과 특별히 다르지 않다. 3은 머슈룸, 6은 매뉴얼 핸들, 7은 사이드 레일을 나타내고 있다.

캐리어 도어(2)에 있어서, 4는 레지스트레이션 핀 구멍, 5는 래치 키이 구멍으로 기존의 것과 동일하지만, 23은 이 실시 형태에서 신설한 캐리어 도어면의 흡인 구멍을 도시한다.

도2는 캐리어 셸(1)로부터 분리된 캐리어 도어(2)를 이면으로부터 본 사시도이다. 도2에 있어서, 8은 밀봉재(패킹), 9A는 도어 클램핑 기구의 결합편, 10은 리테이너를 도시하고 있다.

캐리어 셸(1)의 머슈룸(3)은 도8에서 후술하는 OHT(19)로 파지하여 매달아올리기 위한 것이다. 또, OHT는 오버헤드 호이스트 트랜스퍼(Overhead Hoist Transfer)를 의미한다.

캐리어 도어(2)의 레지스트레이션 핀 구멍(4)은 도5에서 후술하는 로드 포트 베이스(13)에 돌출 설치된 레지스트레이션 핀(12)이 삽입된 상태로 웨이퍼 캐리어(100)의 위치 결정을 행하기 위한 것이고, 래치 키이 구멍(5)은 도5에서 후술하는 래치 키이(15)(기계적 개폐 기구)가 삽입된 상태로 캐리어 도어(2)의 개폐를 행하기 위한 것이며, 사이드 레일(7)은 웨이퍼 캐리어(100)의 반송을 행하기 위한 것이다.

또, 캐리어 도어(2)의 밀봉재(8)(패킹)는 캐리어 도어(2)가 캐리어 셸(1)에 접촉하는 면에 설치되고, 캐리어 셸(1)과의 사이의 밀폐성을 유지하기 위한 것이며, 도어 클램핑 기구의 결합편(9A)은 캐리어 셸(1)의 결합 구멍(도시하지 않음)에 결합하여 캐리어 도어(2)를 셸(1)에 끼워 맞춤 상태로 고정하기 위한 것이며, 리테이너(10)는 내부에 수납된 웨이퍼를 보유 지지하기 위한 것이다.

도3은 후술하는 도5에 도시한 로드 포트 베이스(13) 상에 웨이퍼 캐리어(100)를 위치 결정하기 위한 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도3의 (a)에 도시한 바와 같이, 로드 포트 베이스(13)의 상부면에 설치되어 있는 키네마틱핀(12)(기준핀)이, 웨이퍼 캐리어(100)의 바닥면에 설치된 V홈(11)(V그룹부)(도1에서는 보이지 않음)에 끼워짐으로써 웨이퍼 캐리어(100)의 위치가 결정된다. 도3의 (b)는 3세트의 키네마틱핀(12)과 V홈(11)에 의한 위치 결정 상태를 도시한 도면이다.

도4는 캐리어 셸(1)의 내부에 수납되는 웨이퍼의 상태를 설명하기 위한 도면이다. 캐리어 셸(1) 내부에는 웨이퍼 티스(18)가 설치되고, 웨이퍼 티스(18)는 벽면에 일정 간격으로 설치된 볼록부를 이용한 선반 구조를 갖고 있으며, 이 볼록부의 상부면에 웨이퍼(17)를 적재한다. 벽면에는 볼록부가 일정 간격으로 설치되어 있으므로, 웨이퍼(17)를 복수장 일정 간격만큼 이격시켜서 수납할 수 있다.

도5는 기판 처리 장치의 로드 포트에 웨이퍼 캐리어를 도킹시킨 상태를 도시한 단면도이다. 도6은 그 로드 포트 도어와 캐리어 도어의 부분을 확대하여 도시한 단면도이다. 또, 도5에 있어서, 후에 도6에서 설명하는 캐리어 도어 내부의 진공 흡인 수단의 상세함 및 도어 클램핑 기구의 상세함은 간략화를 위해 도시 생략하고 있다.

도5에 있어서, 100은 웨이퍼 캐리어, 1은 캐리어 셸, 2는 캐리어 도어, 5는 래치 키이 구멍, 9A는 도어 클램핑 기구의 결합편, 11은 V홈, 17은 웨이퍼를 도시하고 있다. 또, 25는 웨이퍼 캐리어 밀봉면을 도시하고 있다.

또, 200은 로드 포트를 갖는 기판 처리 장치, 12는 키네마틱핀, 13은 로드 포트 베이스, 14는 로드 포트 도어(로드 포트의 FIMS 면의 일부를 구성함), 15는 래치 키이, 16은 로드 포트 도어 개폐 기구를 도시하고 있다. 또, 21은 기판 처리 장치의 미니 환경, 24는 기판 처리 장치의 벽면(FIMS 밀봉면)을 도시하고 있다.

로드 포트 베이스(13)의 상부면에는 키네마틱핀(기준핀)(12)이 설치되고, 캐리어 셸(1)의 바닥면에는 V홈(V그룹부)(11)이 설치되며, 키네마틱핀(12)과 V홈부(11)가 서로 끼워 맞춰져서 웨이퍼 캐리어(100)의 위치 결정이 행해진다.

래치 키이(15)는 로드 포트 도어(14)의 표면 상에 설치되고, 캐리어 도어(2)의 개폐를 행하기 위한 래치 키이 구멍(5)(도1 참조)에 삽입된 상태로 캐리어 도어(2)를 개폐하기 위해서 이용된다.

로드 포트 도어(14)는 기판 처리 장치(21)의 내측으로 캐리어 도어(2) 및 웨이퍼(17)를 이동시키기 위한 입구로서, 기판 처리 장치의 벽면(24)과 웨이퍼 캐리어 밀봉면(25)이 접촉한 상태에서, 로드 포트 도어 개폐 기구(16)에 의해서 로드 포트 도어(14)를 이동시키고, 이 로드 포트 도어(14)를 거쳐서 캐리어 도어(2)를 포착하여 이동시킨다.

도6은 도5의 로드 포트 주변을 확대하여 상세하게 도시한 단면도이다. 도6에 있어서, 캐리어 도어(2)의 내부에는 공동부가 형성되어 있고, 9는 도어 클램핑 기구, 9A는 그 결합편, 9B는 그 구동부를 도시한다. 로드 포트 도어(14) 측으로부터의 래치 키이(15)에 의해 도어 클램핑 기구(9)의 구동부(9B)가 구동되고, 이것이 결합편(9A)을 캐리어 도어(2)의 내측으로부터 외측으로 연신시키거나, 또는 후퇴시켜 결합편(9A)과 하우징의 결합 구멍(1B)의 결합을 실행 또는 해제한다.

또, 22는 로드 포트 도어(14)에 설치한 진공 흡인부, 23은 캐리어 도어(2)에 설치한 흡인 구멍을 도시한다.

로드 포트 도어(14)의 진공 흡인부(22)와 캐리어 도어(2)의 흡인 구멍(23)을 결합하여 진공 흡인하면, 캐리어 도어(2)의 내부는 음압으로 되고, 캐리어 도어(2)와 도어 클램핑 기구(9)의 간극으로부터 공기가 유입되어, 로드 포트 도어(14)의 진공 흡인부(22)의 방향으로 유출된다.

로드 포트 도어(14)에는 진공 흡인부(22)를 구성 부분으로 하고, 이에 결합된 진공 흡인 수단이 구비되어 있다.

도7은 그 진공 흡인 수단의 예를 도시한 단면도이다. 도7에 있어서, 로드 포트 도어(14)는 로드 포트 도어 개폐 기구(16)와 함께 이동하는데, 로드 포트 도어(14)에는 흡인구(16A)가 설치되고, 흡인된 공기는 로드 포트 도어 개폐 기구(16)의 내부에 배치된 흡인관(16B)을 거쳐서 개폐 밸브(16C)에 이르며, 다시 진공 펌프 또는 공장의 배기 설비에 흡인되도록 되어 있다.

도8은 복수의 기판 처리 장치가 설치된 생산 현장에 있어서의 웨이퍼 캐리어(100)의 자동 반송 방법을 설명하기 위한 개략도이며, OHT(오버헤드 호이스트 트랜스퍼, Overhead Hoist Transfer)에 의한 웨이퍼 캐리어(100)의 자동 반송 기구를 도시한다.

도8에 있어서, 13은 로드 포트 베이스, 19는 OHT, 20은 호이스트 기구, 21은 기판 처리 장치, 100은 웨이퍼 캐리어를 도시하고 있다.

도8을 참조하면, OHT(19)는 반도체 공장의 베이 내에서의 웨이퍼 캐리어(100)의 대표적인 자동 반송 기기이다. 나란히 설치된 복수의 기판 처리 장치(21)의 각각에는 로드 포트 베이스(13)가 설치되어 있고, 호이스트 기구(20)를 이용하여 반송되는 웨이퍼 캐리어(100)가 적재되도록 구성되어 있다.

다음에, 웨이퍼 캐리어(100)의 반송 방법을 설명한다. 반도체 공장 내에서는 각종 처리를 받는 웨이퍼(17)는 웨이퍼 캐리어(100)에 수납된 상태로 각 기판 처리 장치(21) 사이를 이동한다. 300 mm 직경급의 웨이퍼(17)를 수납한 웨이퍼 캐리어(100)는 8 kg 이상의 중량이므로, 안전상 사람의 손에 의한 반송은 생각하기 어렵고, OHT(19) 등의 자동 반송 기기를 사용하게 된다.

도8의 예에서는 처리되는 웨이퍼(17)가 수납된 웨이퍼 캐리어(100)를, 공정 내에 설치된 스토커로부터 OHT(19)에 의해서 기판 처리 장치(21)에 반송한다.

계속해서, 웨이퍼 캐리어(100)를 호이스트 기구(20)를 이용하여 기판 처리 장치(21)의 로드 포트 베이스(13) 상으로 내려서 소정 위치에 장착한다. 이어서, 웨이퍼 캐리어(100)의 하부면에 설치되어 있는 V홈(11)을, 로드 포트 베이스(13) 상의 키네마틱핀(12) 상으로 유도하여 소정의 수용 위치에 고정한다(도3 참조).

계속해서, 호이스트 기구(20)를 웨이퍼 캐리어(100)로부터 분리하여 웨이퍼 캐리어(100)를 로드 포트 베이스(13) 상에 남겨둔다. 그 후, 웨이퍼 캐리어(100)를 전진시켜서 기판 처리 장치의 벽면(24)과 로드 포트 도어(14)(도5 참조)에 도킹시킨다. 웨이퍼 캐리어(100)는 전진하여, 캐리어 도어(2)가 기판 처리 장치의 벽면(로드 포트의 FIMS 밀봉면)에 접촉된다. 여기서 진공 흡인을 개시한다.

계속해서, 래치 키이(15)(도5 참조)를 회전시킴으로써, 캐리어 도어(2)의 도어 클램핑 기구(9)의 결합편(9A)을 캐리어 셸(1)로부터 분리하는 동시에, 캐리어 도어(2)를 로드 포트 도어(14)에 고정한다. 이 래치 키이(15)의 회전 동작시에, 캐리어 도어(2)의 내부에서 클램핑 기구(9)의 구동부(9B)의 기구 부품끼리가 스쳐서 이물질이 발생한다. 또한, 클램핑 기구(9)의 결합편(9A)은 셸과 스쳐서 마찬가지로 이물질이 발생한다.

이 때, 로드 포트 도어(14)에 설치한 흡인 수단에 의해, 캐리어 도어(2)의내부를 진공 흡인하고 있으므로, 캐리어 도어(2)의 내부에서 발생한 이물질은 흡인 공기와 함께 제거되고, 또 클램핑 기구(9)의 결합편(9A) 부근에서 발생한 이물질은 캐리어 도어(2)의 내부에 흡입된다. 이에 의해, 도어 개폐 동작에 따른 이물질은 외부로 비산하지 않으며, 따라서 셸(1) 내의 웨이퍼(17)에 부착되는 일도 없기 때문에 웨이퍼(17)는 깨끗한 상태로 유지된다.

계속해서, 로드 포트 도어 개폐 기구(16)를 구동하여 캐리어 도어(2)를 캐리어 셸(1)로부터 분리하여, 기판 처리 장치(21) 내의 하부로 이동시킨다. 캐리어 도어(2)가 분리된 상태에서 웨이퍼 캐리어(100)의 전방면으로부터 웨이퍼(17)를 취출하고, 기판 처리 장치(21) 내의 웨이퍼 반송 로봇(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼(17)를 기판 처리 장치(21) 내부의 처리부(도시하지 않음)로 반송하여 필요한 처리를 행한다.

계속해서, 처리의 종료후, 처리가 끝난 웨이퍼(17)를 웨이퍼 반송 로봇을 이용하여 웨이퍼 캐리어(100)로 복귀시킨다. 이와 같이, 웨이퍼 캐리어(100) 내에 수납되어 있는 웨이퍼(17)의 각각에 필요한 처리를 행한 후, 로드 포트 도어 개폐 기구(16)를 구동하여 캐리어 도어(2)를 캐리어 셸(1)과 도킹시키고, 래치 키이(15)를 회전시킴으로써 도어 클램핑 기구부(9)를 작동시켜, 캐리어 도어(2)를 캐리어 셸(1)에 고정한다. 이 때에도 진공 흡인을 행함으로써 마찰에 따른 이물질을 제거할 수 있다.

그 후, 웨이퍼 캐리어(100)를 후퇴시켜 이동 적재 위치로 이동시킨다. 반송 요구에 따라서, 반송 요구의 대상으로 되어 있는 웨이퍼 캐리어(100)가 놓여져 있는 로드 포트 베이스(13) 상에 빈 OHT(19)를 정지시키고, 호이스트 기구(20)의 로봇의 손(도시하지 않음)을 이용하여 머슈룸(3)을 협지하여 인상한다.

계속해서, 웨이퍼 캐리어(100)를 OHT(19)에 의해 스토커로 반송하여 일시 보관한 후에, 다음 처리 공정(예를 들어, 애싱 공정 등)으로 웨이퍼 캐리어(100)를 반송한다. 이러한 흐름을 반복함으로써 원하는 회로를 웨이퍼(17) 상에 형성한다.

이상 설명한 바와 같이, 이 실시 형태에서는 캐리어 도어면에 설치된 구멍을 통해서 로드 포트 도어면측으로부터 진공 흡인함으로써 캐리어 도어 내부를 음압으로 한다. 이에 의해, 캐리어 도어의 내부에서 발생한 이물질은 진공 흡인에 의해 제거되는 동시에, 클램핑 기구의 개구부 부근에서 발생한 이물질은 공기 흐름의 영향으로 개구부로부터 도어 내부로 취입되어 외부로 나오지 않는다. 이에 의해, 캐리어 도어의 개폐 동작에 수반하여 웨이퍼 상에 부착되는 이물질을 삭감하는 것이 가능해진다. 따라서, 웨이퍼를 고청정도로 유지하는 것이 가능하며, 고수율로 집적 회로 등의 생산을 행할 수 있다.

또, 상기에 있어서는 자동 반송 수단으로서 OHT(19)를 이용하는 예로 설명했지만, 이것으로 특별히 한정되지 않으며, AGV(Automated Guided Vehicle)나 RGV(Rail Guided Vehicle)를 이용해도 되고, 또는 PGV(Person Guided Vehicle) 등의 수동 반송을 이용해도 된다.

<제2 실시 형태>

도9는 이 제2 실시 형태의 기판 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이며, 제1 실시 형태의 변형예를 도시한 것이다. 또, 이 도면은 제1 실시 형태의 도6에 대응하는 것이며, 로드 포트 주변을 확대하여 상세하게 도시한 단면도이다.

도9에 있어서, 22는 로드 포트 도어(14)에 설치한 진공 흡인부이며, 캐리어 도어(2)의 래치 키이 구멍(5)에 대향하는 위치에 설치되어 있다. 로드 포트 도어(14)의 진공 흡인부(22)에는 도시되어 있지는 않지만 진공 흡인 수단이 또한 결합되어 있다.

로드 포트 도어(14)의 진공 흡인부(22)와 캐리어 도어(2)의 래치 키이 구멍(5)을 결합하여 진공 흡인하면, 캐리어 도어(2)의 내부는 음압으로 되고, 캐리어 도어(2)와 도어 클램핑 기구(9)의 간극으로부터 공기가 유입되어, 로드 포트 도어(14)의 진공 흡인부(22)의 반향으로 유출된다.

로드 포트 도어(14)의 진공 흡인부(22)와 래치 키이 구멍(5)을 진공 흡인을 위해서 결합하는 방법으로서는, 로드 포트 도어(14)의 표면에서 진공 흡인부(22)의 주위에 진공 흡인용 패드를 배치한다. 예를 들어, 탄력성이 있는 판 형상이며 환형인 부재를 부착하여, 로드 포트 도어(14)와 캐리어 도어(2) 사이의 기밀성을 유지하도록 하면 된다.

이상과 같이, 캐리어 도어면에 설치하는 진공 흡인용 구멍으로서는, 제1 실시 형태와 같이 그 목적을 위해서 전용으로 설치한 구멍이든, 또는 이 제2 실시 형태와 같이 래치 키이 구멍(5)을 그 목적을 위해서 사용하든 상관없다.

이 실시 형태에 있어서도, 로드 포트 도어(14)에 설치한 흡인 수단에 의해 캐리어 도어(2)의 내부를 진공 흡인함으로써, 캐리어 도어(2)의 내부에서 발생한 이물질은 흡인 공기와 함께 제거되고, 또 클램핑 기구(9)의 결합편(9A) 부근에서발생한 이물질은 캐리어 도어(2)의 내부에 흡입된다. 이에 의해, 도어 개폐 동작에 따른 이물질은 외부로 비산하지 않으며, 셸(1) 내의 웨이퍼(17)에 부착되는 일도 없기 때문에 웨이퍼(17)는 깨끗한 상태로 유지된다. 따라서, 웨이퍼를 고청정도로 유지하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 고수율로 집적 회로 등의 생산을 행할 수 있다.

또한, 상기의 각 실시예에 있어서, 웨이퍼 캐리어라고 칭한 것은 전형적으로는 SEMI 규격으로 정해진 횡 도어 일체형 기판 수납 지그로서의 FOUP가 이에 해당한다.

또, 상기 각 실시 형태에 있어서, 웨이퍼(기판)로서 설명한 것은 반도체 장치에 이용되는 웨이퍼로 특별히 한정되지 않고, 유리 기판, 자성체 기판, 수지 기판 등의 기판을 포함하는 넓은 의미의 기판을 포함하는 것이다.

또, 본 발명이 상기 각 실시 형태로 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에 있어서 적절하게 확장 변경될 수 있음은 분명하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어면에 설치된 구멍 또는 웨이퍼 캐리어의 래치 키이 구멍을 통해서, 로드 포트 도어면측으로부터 진공 흡인함으로써 캐리어 도어 내부를 음압으로 한다. 이에 의해, 캐리어 도어 내부에서 발생한 이물질은 진공 흡인에 의해 제거되는 동시에, 클램핑 기구의 개구부 부근에서 발생한 이물질은 공기 흐름의 영향으로 개구부로부터 외부로 나오지 않는다. 이에 의해, 웨이퍼를 고청정도로 유지하는 것이 가능해지며, 고수율로집적 회로 등의 제조를 행할 수 있다.

Claims

웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어에 구멍부를 설치하고, 이 구멍부로부터 도어 내부의 공기를 흡인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
일면에 개방면을 갖는 하우징과, 상기 개방면에 있어서 상기 하우징에 끼워 맞추는 캐리어 도어를 구비하고, 상기 하우징은 상기 캐리어 도어와 결합하는 면에 결합 구멍을 갖고, 상기 캐리어 도어는 내부에 공동이 형성되고 상기 하우징과 끼워 맞출 때 상기 도어의 내측으로부터 외측으로 연신하여 상기 하우징의 결합 구멍에 결합할 수 있는 결합편을 갖는 것에 있어서, 상기 캐리어 도어에 상기 공동에 연통하는 구멍부를 형성하고, 이 구멍부로부터 상기 공동 내의 공기를 흡인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
로드 포트 도어를 갖는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 로드 포트 도어에, 이 로드 포트 도어에 도킹되는 웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어의 구멍부로부터 이 캐리어 내부의 공기를 흡인할 수 있는 흡인 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
로드 포트 도어를 갖는 기판 처리 장치로서, 상기 로드 포트 도어가, 이 로드 포트 도어에 도킹되는 웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어를 포착하여 이동시키는 것에 있어서, 상기 로드 포트 도어에, 상기 캐리어 도어의 구멍부와 결합하여 이 캐리어 도어 내부의 공기를 흡인할 수 있는 흡인 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제4항에 있어서, 상기 로드 포트 도어의 표면에 있어서, 상기 흡인 수단이 상기 캐리어 도어의 구멍부와 결합하는 부분의 주위에 흡인용 패드를 배치하여 흡인 통로를 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
로드 포트 도어를 포함하는 로드 포트를 구비한 기판 처리 장치와, 상기 로드 포트에 적재되어 상기 기판 처리 장치에 도킹되는 웨이퍼 캐리어를 포함하고, 상기 로드 포트 도어가, 상기 웨이퍼 캐리어의 캐리어 도어를 포착하여 이동시키는 것에 있어서, 상기 로드 포트 도어에, 상기 캐리어 도어의 구멍부와 결합하여 캐리어 도어 내부의 공기를 흡인할 수 있는 흡인 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
캐리어 도어를 갖는 웨이퍼 캐리어와 로드 포트 도어를 갖는 기판 처리 장치를 상기 캐리어 도어와 상기 로드 포트 도어를 대향시켜 도킹시키고, 상기 로드 포트 도어에 설치한 흡인 수단에 의해, 상기 캐리어 도어의 구멍부로부터 캐리어 도어 내부의 공기를 흡인하면서, 상기 로드 포트 도어에 의해 상기 캐리어 도어를 포착하여 상기 캐리어 도어의 개폐를 행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제7항에 있어서, 상기 구멍부로서, 상기 캐리어 도어에 설치한 독립된 구멍부 또는 상기 캐리어 도어의 포착용 구멍부를 이용하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제6항에 기재된 기판 처리 시스템을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제7항 또는 제8항에 기재된 기판 처리 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 반도체 장치.