KR20150027704A - 로드 포트 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

로드 포트 장치 및 기판 처리 장치 Download PDF

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다카히로 미키
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

로드 포트 장치는 기판 처리 장치와 반도체 웨이퍼를 수용하는 용기 사이에서 반도체 웨이퍼를 반송한다. 로드 포트 장치는 용기의 덮개의 용기의 본체에의 착탈과 덮개를 용기의 본체에 장착하며 덮개의 보지가 가능하며, 기판 처리 장치의 내부측으로부터 개구부의 개폐를 실행하는 도어와; 개구부의 개폐시키도록 도어를 구동시키는 도어 구동 장치와; 도어가 덮개를 보지했을 때에 도어와 접촉되는 제 2 면의 반대측인 도어의 제 1 면에 배치되며, 도어 구동 장치에 의해 도어에 보지된 덮개를 용기의 본체에 장착할 때에 용기에 수납된 반도체 웨이퍼로부터 반력을 받았을 때에, 용기에 있어서 덮개가 장착되는 개구면에 대한 도어의 제 2 면의 경사를 보정하도록 구성된 탄성체를 구비한다.

Description

로드 포트 장치 및 기판 처리 장치{LOAD PORT DEVICE AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 출원은 참고로 그 전체 내용이 본원에 인용되는 일본 특허 출원 제 2013-183060 호(2013년 9월 4일)를 우선권 주장한다.
본 발명은 기판을 수용하는 용기와 기판에 대하여 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치 사이에서의 기판의 반송을 가능하게 하는 로드 포트 장치와, 이 로드 포트 장치를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼에 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서, 소정 매수의 반도체 웨이퍼를 수용한 용기(포드)를 탑재하는 로드 포트를 구비하는 것이 알려져 있다. 이와 같은 기판 처리 장치에서는, 용기 내의 반도체 웨이퍼는 로드 포트에 인접하는 로더 모듈에 배치된 웨이퍼 반송 로봇에 의해서 용기로부터 반출되고, 반도체 웨이퍼를 처리하는 기판 처리 모듈로 반송된다. 또한, 기판 처리 모듈에 배치된 반도체 웨이퍼는 동일한 웨이퍼 반송 로봇에 의해, 로드 포트에 탑재된 용기의 내부로 되돌려진다.
일반적으로, 용기는, 반도체 웨이퍼를 삽입발출(반입출)하기 위한 개구부에 덮개가 장착된 상태에서, 로더 모듈과 대향하도록 로드 포트에 탑재된다. 로더 모듈의 로드 포트측의 벽부(로더 모듈의 외관을 구성하는 상자형상체의 벽)에 있어서 로드 포트에 대향하고 용기의 덮개의 위치에 대응하는 부분에는, 개구부와, 이 개구부를 개폐하는 도어가 마련되어 있다. 이 도어가 로드 포트에 탑재된 용기의 덮개를 보지하여 로더 모듈의 내부에 퇴피함으로써 용기의 내부와 로더 모듈의 내부가 서로 연통된다. 따라서, 웨이퍼 반송 로봇에 의한 용기에 대한 반도체 웨이퍼의 삽입발출이 가능하게 된다.
여기서, 로더 모듈의 도어는 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International ) 스탠다드 E62 로 규정되는 인터페이스 규격인 FIMS( Front - opening Interface Mechanical Standard )에 준거한 구성이 된다. 예를 들면 일본 특허 공개 제 2010-0153843 호 공보에는, FIMS 시스템에 있어서, 용기의 개구부를 덮개에 의해서 폐색하는 동작 시에, 덮개가 적절히 용기에 고정되어 있는 것을 검지하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제 2012-0054271 호 공보에는, 반도체 웨이퍼의 대형화에 기인하여 중량이 증가한 도어에 대하여, 도어 구동 시에 발생하는 모멘트에 저항할 수 있는 구조를 갖는 로드 포트 장치가 제안되어 있다.
일본 특허 공개 제 2010-0153843 호 공보 일본 특허 공개 제 2012-0054271 호 공보
최근, Φ450㎜의 반도체 웨이퍼를 수용하는 용기로서는 MAC(Multi Application Carrier)가 이용되고 있다. MAC에는, 반도체 웨이퍼를 수납하는 본체부의 개구면에 덮개를 고정하기 위한 래치 기구가 마련되어 있으며, 이 래치 기구를 조작하는 조작 기구가 로더 모듈에 배치된 도어에 마련된다. 여기서, MAC에 반도체 웨이퍼가 수용되어 있는 상태에서 용기에 덮개를 장착하기 위해서, 덮개를 보지한 도어의 클로즈 동작(로더 모듈에 마련된 개구부를 도어로 폐색하는 동작)을 실행할 때에, 용기의 본체부와 덮개 사이에 래치 에러가 발생하거나, 또는 로더 모듈의 개구부가 확실히 도어에 의해 폐색되지 않는 도어 클로즈 에러가 발생하는 것이 확인되고 있다.
그 원인으로서는, 도어 클로즈 동작 시에는 덮개가 반도체 웨이퍼를 가압하지만, 이 때에 반도체 웨이퍼로부터 덮개가 받는 반력에 의해서 도어를 보지하고 있는 지주가 변형되어 버려, 도어에 있어서 덮개와 접촉(밀착)하는 면(이하 "FIMS 면"이라고 함)이 경사져 버림으로써, 용기의 개구면에 대하여 덮개가 평행으로 되지 않고 경사져 버리는 것을 고려할 수 있다.
여기서, 상기 일본 특허 공개 제 2010-0153843 호 공보는 웨이퍼 사이즈의 대형화에 수반하는 도어의 경사와 변위 등을 검지하는 기술을 제안하고 있지만, 래치 에러나 도어 클로즈 에러의 발생을 방지하는 것에 대해서는 언급하고 있지 않다. 또한, 상기 일본 특허 공개 제 2012-0054271 호 공보는 도어의 대형화에 수반하여, 강성이 있는 구조체를 이용하는 것을 제안하고 있지만, 이와 같은 대응에서는, 로더 모듈의 중량 증가나 도어를 구동하는 구동 기구의 대형화, 풋 프린트의 증대 등의 문제가 발생하고, 나아가서는 로드 포트 장치의 비용 증가라고 하는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은, 중량이나 풋 프린트를 증가시키는 일이 없이, 래치 에러나 도어 클로즈 에러의 발생을 억제할 수 있는 로드 포트 장치 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 위해서, 본 발명의 실시형태는, 반도체 웨이퍼를 내부에 수용하는 용기가 덮개가 개구부와 대향되도록 기판 처리 장치 외부에 배치되었을 때에, 상기 용기의 덮개를 개방하는 동시에 상기 기판 처리 장치의 개구부를 개방함으로써, 반도체 웨이퍼를 처리하는 기판 처리 장치의 내부와 반도체 웨이퍼를 내부에 수용하는 용기의 내부 사이에서 반도체 웨이퍼의 반송을 가능하게 하는 로드 포트 장치를 제공한다.
상기 로드 포트 장치는; 상기 용기의 덮개의 상기 용기의 본체에의 착탈과 상기 덮개의 보지가 가능하며, 상기 기판 처리 장치의 내부측으로부터 상기 개구부의 개폐를 실행하는 도어와; 상기 개구부의 개폐시키도록 상기 도어를 구동시키는 도어 구동 장치와; 상기 도어가 상기 덮개를 보지했을 때에 상기 도어와 접촉되는 제 2 면의 반대측인 상기 도어의 제 1 면에 배치되며, 상기 도어 구동 장치에 의해 상기 도어에 보지된 상기 덮개를 상기 용기의 본체에 장착하고 상기 용기에 수납된 반도체 웨이퍼로부터 반력을 받았을 때에, 상기 용기에 있어서 상기 덮개가 장착되는 개구면에 대한 상기 도어의 상기 제 2 면의 경사를 보정하도록 구성된 탄성체를 구비한다.
상기 로드 포트 장치는 상기 탄성체를 거쳐서 상기 도어를 외팔보 상태로 보지하는 동시에, 상기 도어 구동 장치에 장착되며, 상기 도어 구동 장치의 구동에 따라서 상기 도어를 이동시키는 지주를 더 포함한다. 상기 탄성체는 상기 지주의 길이 방향에서 서로 이격된 적어도 2매의 판 스프링을 포함한다.
상기 판 스프링은 상기 지주의 선단측에 배치되는 제 1 판 스프링과, 상기 지주의 상기 도어 구동 장치측에 배치되는 제 2 판 스프링을 포함한다. 상기 제 1 판 스프링은 상기 제 2 판 스프링의 스프링 정수보다 큰 스프링 정수를 갖고 있다.
상기 지주는 그 선단측에 돌기부를 구비한다. 상기 판 스프링 중 최상측 스프링은 상기 판 스프링의 바닥면에 형성된 구멍 부분을 포함한다. 상기 돌기부의 외주면과 상기 구멍 부분의 내주면 사이에 간극이 형성되도록 상기 지주의 돌기부는 상기 구멍 부분을 통해 삽입되어 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 반도체 웨이퍼에 소정의 처리를 실시하도록 구성된 기판 처리 유닛과; 상기 기판 처리 유닛으로 처리를 실시하는 반도체 웨이퍼 및/또는 상기 기판 처리 유닛으로 처리된 반도체 웨이퍼를 수납하는 용기를 탑재하도록 구성된 로드 포트와; 상기 로드 포트에 탑재된 용기와 대향하도록 형성된 개구부를 구비하며, 상기 개구부를 통하여 상기 용기 내외로 반도체 웨이퍼의 삽입발출을 실행하는 웨이퍼 반송 장치가 내부에 마련된 로더 모듈을 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
상기 로더 모듈은 상기 로드 포트에 상기 용기가 탑재되었을 때에 상기 용기의 덮개 및 상기 개구부를 개방하도록 구성된 로드 포트 장치를 더 구비한다.
상기 로드 포트 장치는: 상기 용기의 덮개의 상기 용기의 본체에의 착탈과 상기 덮개의 보지가 가능하며, 상기 로더 모듈의 내부측으로부터 상기 개구부의 개폐를 실행하는 도어와; 상기 개구부를 개폐시키도록 상기 도어를 구동시키는 도어 구동 장치와; 상기 도어가 상기 덮개를 보지했을 때에 상기 도어와 접촉되는 제 2 면의 반대측인 상기 도어의 제 1 면에 배치되며, 상기 도어 구동 장치에 의해 상기 도어에 보지된 상기 덮개를 상기 용기의 본체에 장착하고 상기 용기에 수납된 반도체 웨이퍼로부터 반력을 받았을 때에, 상기 용기에 있어서 상기 덮개가 장착되는 개구면에 대한 상기 도어의 상기 제 2 면의 경사를 보정하도록 구성된 탄성체를 구비한다.
본 발명의 실시형태에서는, 로드 포트 장치의 도어에, 도어의 경사를 보정하는 탄성체를 마련한다. 반도체 웨이퍼가 수납된 용기 본체에 덮개를 장착할 때에, 덮개가 반도체 웨이퍼로부터 받는 반력을 도어에 마련한 탄성체에 의해 흡수함으로써, 덮개를 보지한 도어에 경사가 발생하는 것을 억제한다. 이것에 의해, 용기 본체와 덮개 사이의 래치 에러의 발생을 방지하고, 확실히 덮개를 용기 본체에 장착할 수 있으며, 또한 도어에 의해 기판 처리 장치에 마련된 개구부를 확실히 폐색할 수 있게 되어, 도어 클로즈 에러의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 목적 및 특징은 첨부 도면과 관련하여 제공되는 하기의 설명으로부터 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 기판 처리 장치가 구비하는 로더 모듈에 배치된 로드 포트 장치의 개략 구조를 도시하는 개략 단면도(도 2 중에 도시하는 화살표 Ⅲ-Ⅲ'의 개략 단면도)이며, 도 3c는 로드 포트 장치를 구성하는 도어와 지주의 개략 구조를 도시하는 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 로드 포트 장치를 구성하는 지주가 도어를 보지하는 형태의 변형예를 도시하는 상면도 및 배면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명의 실시예에서는, 기판으로서 직경이 450㎜(Φ450㎜)의 반도체 웨이퍼(이하 "웨이퍼"라고 함)일 수 있고, 웨이퍼에 대하여 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치를 선택하는 것으로 한다. 또한, 웨이퍼에 대하여 실시하는 소정의 처리로서는, 플라스마 에칭 처리나, 플라즈마 애싱 처리, 플라스마 CVD 성막 처리 등의 각종의 플라즈마 처리나, 레지스트 성막 등의 도포 및 현상 처리, 웨이퍼에 부착된 이물 등을 제거하는 세정 처리, 성막 등을 위한 열처리, 습식(웨트) 에칭 처리 등을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는 기판 처리 장치(10)의 개략 구성을 도시하는 평면도이다. 기판 처리 장치(10)에 대하여, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 3차원의 XYZ 직교 좌표계를 정하는 것으로 한다. X 방향은 수평 방향 또한 기판 처리 장치(10)의 길이 방향이다. Y 방향은 수평 방향 또한 기판 처리 장치(10)의 폭 방향이다. Z 방향은 연직 방향이다.
기판 처리 장치(10)는 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 실시하는 웨이퍼 처리 모듈(11)과; X 방향에 있어서 웨이퍼 처리 모듈(11)과 대응하도록 소정의 간격으로 웨이퍼 처리 모듈(11)로부터 이격 배치된 로더 모듈(13)과; 웨이퍼 처리 모듈(11)과 로더 모듈(13) 사이에 배치된 웨이퍼 중계 모듈(12)과; X 방향에 있어서 로더 모듈(13)에 대향해서 웨이퍼 중계 모듈(12)의 반대측에 배치된 로드 포트(14)를 구비한다.
예를 들면, 웨이퍼 처리 모듈(11)에는, 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 처리를 실시하는 복수의 프로세스 모듈(도시하지 않음)과, 프로세스 모듈과 웨이퍼 중계 모듈(12) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 로봇(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 또한, 웨이퍼 처리 모듈(11)이 진공 분위기에서 웨이퍼(W)에 대하여 처리를 실시하기 위한 것인 경우에는, 웨이퍼 처리 모듈(11)의 내부 전체가 소정의 진공도로 보지되며, 웨이퍼 중계 모듈(12)의 분위기는 진공 분위기와 대기 분위기 사이에서 전환될 수 있다.
웨이퍼 중계 모듈(12)은, 로더 모듈(13)로부터 웨이퍼 처리 모듈(11)로 반송되는 웨이퍼(W)나 웨이퍼 처리 모듈(11)로부터 로더 모듈(13)로 되돌려지는 웨이퍼(W)를 일시적으로 탑재하기 위한 도시하지 않은 웨이퍼 탑재대(탑재 테이블)를 구비한다. 웨이퍼 처리 모듈(11)에 배치된 웨이퍼 반송 장치와 로더 모듈(13)에 배치된 웨이퍼 반송 장치(20)가 웨이퍼 중계 모듈(12)에 배치된 웨이퍼 탑재 탑재대에 대하여 액세스 가능하게 되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(20)는 후술된다.
로더 모듈(13)은 직방체 형상의 대기 반송실로 해서 구성되어 있다. 로더 모듈(3)의 내부에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 장치(20)가 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(20)는, 도시하지 않은 가이드 레일과 스칼라 아암 타입의 반송 아암(20a)을 갖는다. 반송 아암(20a)은 가이드 레일을 따라서 이동 가능하며, 또한 선회 가능하며 또한 신축 가능하게 구성되어 있다. 반송 아암(20a)의 선단에는 웨이퍼(W)를 탑재하여 보지하는 포크(20b)가 장착되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(20)는 웨이퍼 중계 모듈(12)과 로드 포트(14)에 탑재된 MAC(30) 사이에 웨이퍼(W)를 반송한다. MAC(30)는 후술된다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(20)는 상술의 이동 타입이 아니고, 고정 타입이다. 반송 아암(20a)을 대신하여, 도시한 것이 아니라, 다관절 롱 리치 타입의 반송 아암을 구비하는 것을 이용할 수도 있다.
3개의 로드 포트(14)의 각각에 복수(예를 들면 25매)의 웨이퍼(W)를 수용하는 용기인 MAC(30)가 탑재된다. MAC(30)에 대한 웨이퍼(W)의 삽입발출에 관한 상세에 대해서는 후술한다. 기판 처리 장치(10)는 컴퓨터로 이루어지는 제어 장치(15)를 갖고, 제어 장치(15)는 기판 처리 장치(10) 전체의 동작 제어를 실행한다.
도 3a 및 도 3b는 도 2 중에 도시하는 화살표 Ⅲ-Ⅲ'의 개략 단면도이다. 로더 모듈(13)은 이하에 설명하는 도어(42), 지주(43) 및 도어 구동 장치(44)로 이루어지는 로드 포트 장치(40)를 구비한다. 도 3c는 도어(42)와 지주(43)의 개략 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, MAC(30)는 웨이퍼(W)를 삽입발출하기 위한 개구부(31)와, 개구부(31)를 폐색하는 덮개(32)를 구비한다. 덮개(32)가 장착되는 개구부(31)의 개구면은 연직 방향과 평행(즉, X 방향과 직교하는 면(Y-Z면))이다.
MAC(30)는, 덮개(32)가 로더 모듈(13)의 로드 포트(14) 측의 벽부(13a)와 대향하도록 로드 포트(14)에 탑재된다. MAC(30)의 덮개(32)가 MAC(30)의 본체부(30a)에 장착된 상태에서, 덮개(32)는, 도 3a에 도시되는 바와 같이, 예를 들면 Φ450㎜의 웨이퍼용 SEMI 스탠다드에 따르는 회전식 래치 기구(도시하지 않음)에 의해서, 본체부(30a)에 보지되어 있다.
로더 모듈(13)의 로드 포트(14) 측의 벽부(13a)에 있어서 로드 포트(14)에 탑재된 MAC(30)의 덮개(32)와 대향하는 부분에는, MAC(30)의 내부와 로더 모듈(13)의 내부를 연통시키고, MAC(30)에 대한 웨이퍼(W)의 삽입발출을 가능하게 하기 위한 삽입발출용 개구부(41)가 마련되어 있다. 그리고, 삽입발출용 개구부(41)는 도어(42)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.
도어(42)의 외측면(후술하는 F1MS면)에는, MAC(30)의 덮개(32)의 래치 기구를 조작하는 도시하지 않은 조작 기구가 마련되어 있다. MAC(30)가 로드 포트(14)에 탑재되면, MAC(30)의 덮개(32)가 도어(42)의 외측면에 접촉한다. 이렇게 하여, 도어(42)에 마련된 조작 기구에 의한, MAC(30)의 덮개(32)의 래치 기구의 해제가 가능하게 된다. 도어(42)에 마련된 조작 기구는 래치 기구가 해제된 덮개(32)를 보지하는 보지 기능을 구비한다. 따라서, 도어(42)는 조작 기구에 의해 덮개(32)의 래치 기구를 해제하는 동시에, 덮개(32)를 보지한다.
도어(42)는 판 스프링(45, 46)을 거쳐서 지주(43)에 보지되어 있다. 또한, 판 스프링(45, 46)의 기능에 대해서는 후술한다. 도어 구동 장치(44)는 지주(43)를 구동함으로써 도어(42)를 도 3a 중에 도시하는 화살표 B1 방향, 화살표 C1 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이것에 의해, 덮개(32)를 보지한 도어(42)를, 도 3a의 폐색 위치로부터 도 3b의 퇴피 위치로 이동시킬 수 있다. 반대로, 도어 구동 장치(44)는 도어(42)를 도 3b 중에 도시하는 화살표 C2 방향, 화살표 B2 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이것에 의해, 덮개(32)를 보지한 도어(42)를 도 3b의 퇴피 위치로부터 도 3a의 폐색 위치로 이동시킬 수 있다. 도 3b에 도시된 상태일 때, 로더 모듈(13)에 배치된 웨이퍼 반송 장치(20)는 MAC(30)에 대한 웨이퍼(W)의 삽입발출을 실행할 수 있다.
MAC(30)를 로드 포트(14)에 탑재했을 때, 로더 모듈(13)의 벽부(13a)에 마련된 삽입발출용 개구부(41)를 폐색하고 있는 도어(42)의 외측면은 연직 방향과 평행이며, MAC(30)의 덮개(32)도 연직 방향과 평행이기 때문에, 도어(42)에 마련된 조작 기구에 의한 덮개(32)에 설치된 래치 기구의 해제는 통상 문제 없이 실행할 수 있다.
한편, 로드 포트(14)에 탑재된 MAC(30)를 로드 포트(14)로부터 다른 기판 처리 장치 등으로 이동시킬 때에는, 덮개(32)를 보지한 도어(42)를 도 3b의 퇴피 위치로부터 도 3a의 폐색 위치로 이동시켜, 덮개(32)를 MAC(30)의 개구부(31)에 삽입하고, 덮개(32)를 MAC(30)의 본체부(30a)에 확실히 장착할(고정할) 필요가 있다.
덮개(32)를 MAC(30)의 개구부(31)에 삽입하려고 하면, 덮개(32)는 MAC(30)의 내부에 수납되어 있는 웨이퍼(W)에 접촉하여 웨이퍼(W)로부터 반력을 받는다. 이 반력에 의해 덮개(32)와 도어(42)는 로더 모듈(13) 측으로 가압되지만, 덮개(32)를 개구부(31)에 장착하기 위해서는, 이 반력에 저항하여 래치 기구에 의해 덮개(32)가 본체부(30a)에 고정 가능한 위치까지 압입할 필요가 있다.
여기서, 덮개(32)와 동등한 도어가 지주(43)와 동등한 지주에 직접 지지되어 있는 구조(판 스프링(45, 46)이 없는 구조)를 고려한다. 도어는 지주에 외팔보 상태로 보지되어 있기 때문에, 웨이퍼(W)로부터 받는 반력에 의해서, 지주는 도어 구동 장치(44)에 지지된 바닥측을 지점으로 하여, 선단측이 로더 모듈(13) 측으로 이동하도록 변형(변위)될 우려가 있다. 이것에 의해, 도어는, 상측(도 3a 중의 점(P1) 측에 상당하는 위치)이 하측(도 3a 중의 점(P2) 측에 상당하는 위치) 보다 MAC(30)로부터 멀어지도록 경사질 우려가 있다.
즉, 도어에 대해 덮개(32)와 접촉하고 있는 면인 FIMS 면이 MAC(30)의 개구부(31)의 개구면(X 방향과 직교하는 면)에 대해 경사질 수 있다. 이렇게 하여 도어의 FIMS 면이 경사지면, 덮개(32)도 도어도 개구부(31)의 개구면에 대하여 경사진 상태가 된다.
이러한 지주의 변형에 의해서, 덮개(32)가 개구부(31)의 개구면에 대하여 경사져 버리면, 래치 기구가 덮개(32)와 결합하지 않고, 래치 에러가 발생할 가능성이 높아진다. 또한, 덮개(32)를 개구부(31)에 정상적으로 장착시킬 수 없을 때에는, 도어 클로즈 에러(도어를 로더 모듈의 벽부에 형성된 개구부에 대해서 정확한 위치에 보지할 수 없는 에러)가 발생해 버릴 가능성이 높아진다.
이 문제에 대처하는 방법으로서, 도어를 지지하는 지주를 굵게 하는 등으로 해서 강성을 높이고, 웨이퍼(W)로부터의 반력에 지지 않는 강고한 구성으로 하는 방법이 고려된다. 그러나, 이러한 방법에서는, 지주의 중량 증가에 의해서, 도어 구동 장치에는 도어를 움직이기 위한 큰 토크나 기계적 구조가 필요하게 되어, 도어 구동 장치의 대형화, 로더 모듈의 풋 프린트의 확대, 비용 증가 등의 문제가 생긴다.
그래서, 본 발명에서는, 도어(42)의 FIMS 면에 간단하고 쉬운 구성으로 자유도를 가지게 하는 것에 의해, 덮개(32)를 MAC(30)의 개구부(31)에 장착할 때에, 덮개(32)를 거쳐서 웨이퍼(W)로부터 반력을 받은 도어(42)의 FIMS 면을 개구부(31)의 개구면과 평행이 되도록(X 방향과 직교하도록), 도어(42)의 자세를 보정한다.
도 3c는 판 스프링(45, 46)의 형상과 도어(42)와 지주(43)의 연결 상태를 나타내는 사시도이다. 도 3a 내지 도 3c에 도시하는 바와 같이 도어(42)에는, 지주(43)의 길이 방향인 연직 방향(Z 방향)에, 각각 Y 방향을 길이 방향으로 하는 2매의 판 스프링(45, 46)이 나열되어(대략 평행으로) 장착되어 있으며, 도어(42)는 판 스프링(45, 46)을 거쳐서 지주(43)에 보지된 구조로 되어 있다.
이와 같은 구조로 함으로써, 이하에 설명하는 바와 같이, 도어(42)의 FIMS 면의 경사를 보정하고, 덮개(32)를 확실히 MAC(30)의 개구부(31)에 장착하여, 래치 기구를 정상적으로 동작시킬 수 있다.
즉, 덮개(32)를 개구부(31)에 장착되기 위한 도어 클로즈 동작(도어(42)로 삽입발출용 개구부(41)를 폐색시키는 동작)에서는, 도어(42)에 보지된 덮개(32)가 개구부(31)에 끼워지는 동시에, 도어(42)가 벽부(13a)의 삽입발출용 개구부(41)를 폐색하도록, 도어 구동 장치(44)가 구동된다. 이 때, 덮개(32)가 MAC(30)의 내부에 수납된 웨이퍼(W)에 접촉하여 웨이퍼(W)로부터 반력을 받음으로써, 지주(43)가 바닥측을 지점으로 하여 그 선단측이 로더 모듈(13) 측으로 이동하도록 변형된다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 판 스프링(45, 46)이 변위함으로써 웨이퍼(W)로부터의 반력이 흡수되어, 도어(42)의 FIMS 면을 MAC(30)의 개구부(31)의 개구면과 평행한 상태로 유지할 수 있다.
이러한 방법에서, 도어(42)에 경사가 생기는 것을 방지함으로써, 도어(42)에 보지된 덮개(32)에 경사가 생기는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)로부터의 반력에 저항하여, 덮개(32)를 확실히 개구부(31)에 압입할 수 있다. 따라서, 도어(42)의 조작 기구를 동작시켰을 때에, 덮개(32)의 래치 기구를 MAC(30)의 본체부(30a)와 결합시킬 수 있게 되어, 래치 에러 및 도어 클로즈 에러의 발생를 방지할 수 있다.
MAC(30)의 개구부(31)에 덮개(32)를 장착할 때에 그리고 덮개(32)가 MAC(30)의 내부에 수납된 웨이퍼(W)로부터 반력을 받았을 때, 도어(42)의 FIMS 면이 연직 방향과 평행이 되도록 보정할 수 있는 한에 있어서, 판 스프링(45, 46)의 스프링 정수는 동일하여도 상관 없다. 판 스프링(45, 46)의 크기(형상)에도 제한은 없다. 한편, 덮개(32)가 웨이퍼(W)로부터 반력을 받았을 때의 지주(43)의 변형의 형태를 고려하면, 판 스프링(45)은 판 스프링(46)보다 스프링 정수가 큰 것을 이용하도록 하여도 좋다. 즉, 바닥측에 배치되는 판 스프링(46)이 웨이퍼(W)의 반력을 흡수하여 줄어들도록 함으로써, 변형된 지주(43)를 MAC(30) 측을 향해 슬라이드시킴으로써(도 3b의 화살표 B2 방향으로 이동시킴), 도어(42)의 FIMS 면을 X 방향과 직교하는 상태로 유지한 그대로, 덮개(32)를 개구부(31)로 압입할 수 있다.
또한, 이러한 실시예에서는, 2매의 판 스프링(45, 46)을 도어(42)와 지주(43) 사이에 마련했지만, 3매 이상의 판 스프링을 Z 방향으로 나열하여 배치할 수 있다. 따라서, 보다 세밀하게 도어(42)의 FIMS 면의 경사의 보정을 실행할 수 있다. 1매의 판 스프링이어도 도어(42)의 FIMS 면의 경사의 보정이 가능한 경우에는, 1매의 판 스프링을 도어(42)와 지주(43) 사이에 배치할 수 있다.
다음에, 지주(43)가 도어(42)를 보지하는 형태의 변형예에 대하여 설명한다. 도 4a 및 도 4b는 도어(42)의 다른 보지 형태를 도시하는 상면도 및 배면도이다. 도어(42)는 판 스프링(51)과, 판 스프링(46)(도 3a 내지 도 3c에 도시하는 판 스프링(46)과 동등)을 거쳐서, 지주(52)에 보지되어 있다.
구멍 부분(51a)은 판 스프링(51)의 하면(Z 방향 하측)에 형성되며, 지주(52)의 상면에 마련된 핀부(돌출부)(52a)는 구멍 부분(51a)에 삽입된다. 판 스프링(51)은, 각 구멍 부분(51a)에 핀부(52a)가 삽입된 상태로 지주(52)에 보지되어 있다. 각 구멍 부분(51a)의 내주면과 대응 구멍 부분(51a)에 삽입된 각 핀부(52a)의 외주면 사이에는, 약간의 간극(클리어런스)이 마련되어 있다. 간극은, 도어(42)에 보지된 덮개(32)를 MAC(30)의 개구부(31)에 장착할 때에, 덮개(32)가 MAC(30)의 내부에 수용된 웨이퍼(W)로부터 반력을 받았을 때의 반력을 흡수하여 도어(42)의 경사를 보정하고, 도어(42)의 FIMS 면을 연직 방향과 평행으로 유지하는 기능을 갖는다.
그 때문에, 덮개(32)가 MAC(30)의 내부에 수용된 웨이퍼(W)로부터 반력을 받았을 때의 반력에 의해서 지주(52)가 변형했을 때의 변형량이 이 클리어런스에 의해서 흡수 가능한 정도이면, 판 스프링(51)을 대신하여, 탄성을 갖지 않는 판재를 이용하여도 상관 없다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여, 본 발명에 따른 로드 포트 장치(40)를 구비한 기판 처리 장치(10)를 예를 들어 설명을 실행했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 평행으로 배치된 2매의 판 스프링(45 및 46)을 이용하여 덮개(32)가 웨이퍼(W)로부터 받는 반력을 흡수함으로써, 도어(42)의 FIMS 면의 경사를 보정했지만, 판 스프링(45, 46)을 대신하여, 판 스프링(45, 46)과 동등의 기능을 갖는 탄성체(예를 들면, 판 형상의 프레임과 코일 스프링으로 이루어지는 것)를 이용하여, 도어(42)의 FIMS 면의 경사를 보정하도록 하여도 좋다. 또한, 평행으로 배치된 2매의 판 스프링(45, 46)을 X자형의 1매의 판 스프링으로 대체할 수도 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 기판 처리 장치(10)는 웨이퍼 처리 모듈(11), 웨이퍼 중계 모듈(12), 로더 모듈(13) 및 로드 포트(14)를 구비하는 것으로 했지만, 웨이퍼 중계 모듈(12)을 구비하지 않고, 로더 모듈(13)에 배치된 웨이퍼 반송 장치(20)가 웨이퍼 처리 모듈(11)에 배치된 프로세스 모듈에 대한 웨이퍼(W)의 반입출도 실행하는 구성으로 되어 있어도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼(W)를 수용하는 용기로서 MAC(30)를 선택했지만, 용기는 Φ450㎜의 웨이퍼(W)를 수용하는 F0UP(Front-Opening Unified Pod)라도 상관 없다. 또한, Φ300㎜의 웨이퍼(W)를 수납하는 FOUP의 덮개의 착탈을 실행하는 로드 포트 장치에도, 본 발명의 적용이 가능하다.
실시형태에 대해서 본 발명을 개시 및 설명하였지만, 첨부하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 영역을 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 당 업자에 의해 이뤄질 수 있다.
10 : 기판 처리 장치
13 : 로더 모듈
30 : MAC(용기)
31 : 개구부
32 : 덮개
40 : 로드 포트 장치
41 : 삽입발출용 개구부
42 : 도어
43 : 지주
44 : 도어 구동 장치
45, 46, 51 : 판 스프링
51a : 구멍부
52a : 핀부

Claims (5)

  1. 반도체 웨이퍼를 내부에 수용하는 용기가 덮개가 개구부와 대향되도록 기판 처리 장치 외부에 배치되었을 때에, 상기 용기의 덮개를 개방하는 동시에 상기 기판 처리 장치의 개구부를 개방함으로써, 반도체 웨이퍼를 처리하는 기판 처리 장치의 내부와 반도체 웨이퍼를 내부에 수용하는 용기의 내부 사이에서 반도체 웨이퍼의 반송을 가능하게 하는 로드 포트 장치에 있어서,
    상기 용기의 덮개의 상기 용기의 본체에의 착탈과 상기 덮개의 보지가 가능하며, 상기 기판 처리 장치의 내부측으로부터 상기 개구부의 개폐를 실행하는 도어와,
    상기 개구부의 개폐시키도록 상기 도어를 구동시키는 도어 구동 장치와,
    상기 도어가 상기 덮개를 보지했을 때에 상기 도어와 접촉되는 제 2 면의 반대측인 상기 도어의 제 1 면에 배치되며, 상기 도어 구동 장치에 의해 상기 도어에 보지된 상기 덮개를 상기 용기의 본체에 장착하고 상기 용기에 수납된 반도체 웨이퍼로부터 반력을 받았을 때에, 상기 용기에 있어서 상기 덮개가 장착되는 개구면에 대한 상기 도어의 상기 제 2 면의 경사를 보정하도록 구성된 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 하는
    로드 포트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성체를 거쳐서 상기 도어를 외팔보 상태로 보지하는 동시에, 상기 도어 구동 장치에 장착되며, 상기 도어 구동 장치의 구동에 따라서 상기 도어를 이동시키는 지주를 더 포함하고,
    상기 탄성체는 상기 지주의 길이 방향에서 서로 이격된 적어도 2매의 판 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는
    로드 포트 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 판 스프링은 상기 지주의 선단측에 배치되는 제 1 판 스프링과, 상기 지주의 상기 도어 구동 장치측에 배치되는 제 2 판 스프링을 포함하며, 상기 제 1 판 스프링은 상기 제 2 판 스프링의 스프링 정수보다 큰 스프링 정수를 갖고 있는 특징으로 하는
    로드 포트 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 지주는 그 선단측에 돌기부를 구비하며,
    상기 판 스프링 중 최상측 스프링은 상기 판 스프링의 바닥면에 형성된 구멍 부분을 포함하며,
    상기 돌기부의 외주면과 상기 구멍 부분의 내주면 사이에 간극이 형성되도록 상기 지주의 돌기부는 상기 구멍 부분을 통해 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는
    로드 포트 장치.
  5. 기판 처리 장치에 있어서,
    반도체 웨이퍼에 소정의 처리를 실시하도록 구성된 기판 처리 유닛과,
    상기 기판 처리 유닛으로 처리를 실시하는 반도체 웨이퍼 및/또는 상기 기판 처리 유닛으로 처리된 반도체 웨이퍼를 수납하는 용기를 탑재하도록 구성된 로드 포트와,
    상기 로드 포트에 탑재된 용기와 대향하도록 형성된 개구부를 구비하며, 상기 개구부를 통하여 상기 용기 내외로 반도체 웨이퍼의 삽입발출을 실행하는 웨이퍼 반송 장치가 내부에 마련된 로더 모듈을 포함하며,
    상기 로더 모듈은 상기 로드 포트에 상기 용기가 탑재되었을 때에 상기 용기의 덮개 및 상기 개구부를 개방하도록 구성된 로드 포트 장치를 더 구비하며,
    상기 로드 포트 장치는,
    상기 용기의 덮개의 상기 용기의 본체에의 착탈과 상기 덮개의 보지가 가능하며, 상기 로더 모듈의 내부측으로부터 상기 개구부의 개폐를 실행하는 도어와,
    상기 개구부를 개폐시키도록 상기 도어를 구동시키는 도어 구동 장치와,
    상기 도어가 상기 덮개를 보지했을 때에 상기 도어와 접촉되는 제 2 면의 반대측인 상기 도어의 제 1 면에 배치되며, 상기 도어 구동 장치에 의해 상기 도어에 보지된 상기 덮개를 상기 용기의 본체에 장착하고 상기 용기에 수납된 반도체 웨이퍼로부터 반력을 받았을 때에, 상기 용기에 있어서 상기 덮개가 장착되는 개구면에 대한 상기 도어의 상기 제 2 면의 경사를 보정하도록 구성된 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 하는
    기판 처리 장치.
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