JP2004311781A - Processing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前面の取り出し口が蓋体により気密に塞がれた収納容器内から半導体ウエハなどの基板を取り出して所定の処理を行う処理装置及び処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造装置の一つとして、多数の半導体ウエハ(以下ウエハという)に対してバッチ(一括して)で熱処理を行う熱処理装置がある。この熱処理装置は、複数枚のウエハを収納した収納容器であるキャリアが自動搬送ロボットまたはオペレータにより搬入搬出される搬入搬出領域と、キャリア内のウエハを基板保持具であるウエハボートに移載して熱処理炉への搬入搬出を行うローディングエリアとを備えている。
【0003】
このような熱処理装置においては、ローディングエリアを搬入搬出領域よりもクリーン度の高い雰囲気にすると共にウエハの自然酸化膜の発生などを防止するために、大気側の搬入搬出領域とローディングエリアとを隔壁で仕切り、ローディングエリア内を不活性ガス例えば窒素(N2)ガスで満たした不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。またこの場合、ウエハのパーティクル汚染を抑えるために、キャリア本体の前面のウエハ取り出し口が蓋で密閉されている密閉型のキャリア(クローズ型キャリアとも呼ばれている)を適用することが更に好ましく、特許文献1及び2には、密閉型キャリア内のウエハを熱処理する装置が記載されている。
【0004】
図10は特許文献2に記載された熱処理装置の概略を示す概略図である。1は筐体10の正面パネル部であり、この正面パネル部1の前面側にロードポートをなすキャリア搬入搬出用の載置台11が設けられる。先ず図示しない自動搬送ロボットあるいはオペレータによりこの載置台11にキャリア2が載置され(P1の状態)、次いで載置台11が正面パネル部1側に移動し正面パネル部1に設けられた図示しない蓋開閉機構によりキャリア2の蓋が開けられる。そして下方側から発光部及び受光部からなるマッピングセンサ12を備えたウエハ検出部13がキャリア2の間口に臨む位置まで上昇し、マッピングセンサ12を傾倒させてキャリア2内に進入させた状態で上下方向にスキャンさせ、キャリア2内のウエハの位置及び数が検出される。
【0005】
次いでキャリア2の蓋が閉じられ、更に載置台11が筐体10内のキャリア搬送機構14の受け渡し位置(P2の状態)まで移動し、キャリア搬送機構14によりキャリア2がキャリア保管棚15に移送される。なおキャリア2が搬送される大気領域Q1とウエハを移載するローディングエリアQ2とは隔壁17により区画されており、ローディングエリアQ2は大気領域よりもクリーンな雰囲気とされている。その後キャリア2はキャリア保管棚15から、載置台16を介して隔壁17の開口部に当接する位置(ウエハ移し替え位置(P3の状態))まで搬送され、図示しない蓋開閉機構によりキャリア2の蓋が開けられる。続いてキャリア2内のウエハがウエハ移載機構18により熱処理部側のウエハボート19に移載され、ウエハボート19が熱処理炉19a内に搬入されて熱処理が行われる。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−150400号公報:段落0030及び図3
【特許文献2】
特開2002−164406号公報:段落0029、0030、図2及び図8
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の装置では、正面パネル部10及び隔壁17においてキャリア2の蓋を開けるようにしているため、蓋開閉機構を2個用意しなければならず、また2個所で蓋を開けていることからスループットの向上の妨げになっていた。更にロードポート(載置台11)側にてキャリア2の蓋を開けると、外気からパーティクルがキャリア2内に巻き込まれるおそれがあり、キャリア2の搬送領域Q1にてフィルタを用いたダウンフローを形成してもパーティクルの混入を防止することが困難であった。更にまた密閉型のキャリア2は蓋を備えていることから、蓋を開いたときにウエハが飛び出すおそれはないはずであるが、蓋の内面でウエハを押し付けた状態で収納しているので、蓋を開いたときに蓋の内面の樹脂にウエハの周縁が付着して外に引きづり出されるおそれもあり、そうするとマッピングセンサ12をキャリア2内に進入させたときにウエハに衝突してウエハを破損させるという懸念も拭い去れなかった。
【0008】
本発明はこのような背景の下になされたものであり、その目的は密閉型の収納容器内に収納された基板を取り出して所定の処理を行うにあたって、収納容器内への外気の巻き込みを防止すると共にスループットの向上を図ることのできる処理装置及び処理方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の処理装置は、複数の基板が収納され、前面の取り出し口が蓋体により気密に塞がれた収納容器が搬入される搬入領域と、この搬入領域とは異なる雰囲気に維持された移載領域と、前記搬入領域と移載領域とを区画する隔壁と、この隔壁に形成された開口部を開閉する扉と、を備え、前記収納容器を搬入領域側から前記開口部に当接させ、前記扉及び蓋体を開いて収納容器内の基板を移載領域側の基板移載機構により移載領域側に配置された基板保持具に受け渡し、基板の処理が行われる処理装置において、
前記開口部に当接された収納容器の蓋体を開いた後、収納容器から基板が飛び出しているか否かを検出する飛び出し検出部と、
この飛び出し検出部により飛び出しがないことが検出された後に、前記収納容器内に進入し、収納容器内の各基板保持位置における基板の有無を検出する基板検出部と、を備えたことを特徴とする。前記基板検出部は、例えば基板移載機構に進退自在に設けられた光センサであることが好ましい。
【0010】
この発明によれば、大気雰囲気で収納容器の蓋体を開かずに済み、このため収納容器内への大気の巻き込みを防止できるし、また高いスループットが得られる。更に基板検出部を収納容器に進入させる前に収納容器からの基板の飛び出しを検出しているので、基板検出部と基板とが衝突するといったトラブルを防止できる。また前記搬入領域側及び移載領域側の雰囲気は、例えば夫々大気雰囲気及び清浄気体雰囲気であり、前記扉を閉じた状態で収納容器の蓋体を開けて収納容器内を清浄気体で置換するガス置換手段を備えた構成とすることができる。この場合清浄気体の供給により収納容器内の基板の位置がずれるおそれがあることから、収納容器からの基板の飛び出しを検出することは非常に有効である。
【0011】
本発明の処理方法は、複数の基板が収納され、前面の取り出し口が蓋体により気密に塞がれた収納容器を搬入領域に搬入して、この搬入領域とは異なる雰囲気に維持された移載領域との間を区画する隔壁の開口部に当接させる工程と、
次いで開口部を開閉する扉を閉じた状態で収納容器の蓋体を開ける工程と、
その後収納容器内を清浄気体で置換する工程と、
この工程の後、前記扉を開くと共に収納容器から基板が飛び出しているか否かを検出する工程と、
基板が飛び出していないことが検出された後、基板検出部を収納容器内に進入し、収納容器内の各基板保持位置における基板の有無を検出する工程と、
続いて基板移載手段により収納容器内の基板を取り出して移載領域側に配置された基板保持具に受け渡し、基板の処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。この場合基板の有無を検出する工程は、例えば基板移載手段に設けられた基板検出部を前進させて収納容器内に進入させ、この状態で基板移載手段を上下方向に移動する工程である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る処理装置を縦型熱処理装置に適用した実施の形態について説明する。図1は縦型熱処理装置の概観を示す斜視図、図2及び図3は夫々縦型熱処理装置の内部を示す縦断側面図及び概略平面図である。図中の3は装置の外装体を構成する筐体であり、この筐体3内には、基板であるウエハを収納した収納容器である密閉型のキャリア2が装置に対して搬入、搬出されるための搬入搬出領域S1と、キャリア2内のウエハを移載して後述の熱処理炉内に搬入するための移載領域であるローディングエリアS2とが形成されている。なお便宜上図1では領域S1、S2は筐体3の外側で符号を示してある。搬入搬出領域S1とローディングエリアS2とは隔壁4により仕切られており、搬入搬出領域S1は大気雰囲気とされ、ローディングエリアS2は不活性ガス雰囲気例えば窒素(N2)ガス雰囲気又は清浄乾燥気体(パーティクル及び有機成分が少なく、露点−60℃以下の空気)とされている。
【0013】
搬入搬出領域S1は、装置の正面側から見て手前側に位置するロードポートである第1の領域5と奥側に位置する第2の領域6とからなる。第1の領域には2個のキャリア2を夫々載置するために左右に配置された第1の載置台51、52が設けられている。密閉型のキャリア2について後述の図5を用いて簡単に説明しておくと、このキャリア2は基板である例えば直径300mmのウエハWが複数枚例えば13枚あるいは25枚棚状に配列されて収納され、前面の取り出し口20は蓋体21により塞がれている。この蓋体21は、これをキャリア2の取り出し口20に保持するための図示しないラッチ機構を備え、このラッチ機構を後述の蓋開閉機構により解除することにより取り出し口20から外せるようになっている。なお21aは鍵穴であり、この鍵穴21a内に蓋開閉機構側のキーが差し込まれて回転することによりラッチ機構が解除される。
【0014】
第1の載置台51、52の載置面には、キャリア2の底部に設けられた凹部に嵌合してキャリア2を位置決めする位置決め部であるピン53(図1参照)が例えば3個所に設けられている。また筐体3の前面側には、第1の載置台51、52の上方空間を囲むように上から見た形状がコ字型のパネル部54が設けられており、このパネル部54で囲まれた領域は、クリーンルーム内の図示しない天井部に沿って移動する自動搬送ロボットと第1の載置台51、52との間でキャリア2の受け渡しをするための昇降領域をなすものである。
【0015】
搬入搬出領域S1における第2の領域6には、第1の載置台51、52に対して夫々一列に前後に並ぶように載置部である第2の載置台61、62が配置されている。第2の載置台61、62の載置面にも第1の載置台51、52と同様にキャリア2を位置決めする位置決め部であるピン63(図1参照)が3個所に設けられている。これら載置台61、62は、図4に示すように後述のキャリア搬送機構によりキャリア2が置かれる位置とキャリア2が隔壁4に当接される位置との間で駆動部63a例えばエアシリンダにより前後に移動可能に構成される。
【0016】
一方第2の領域6の上部側にはキャリア2を保管するキャリア保管部64が設けられ、キャリア保管部64はこの例では2段2列の棚により構成されている。そして第2の領域6には、キャリア2を第1の載置台51、52及び第2の載置台61、62並びにキャリア保管部64の間で搬送する、関節アームを備えたキャリア搬送機構65が設けられている。
【0017】
更に図4に詳しく示すように隔壁4には、第2の載置台61(62)に載置されたキャリア2が当該隔壁4に当接したときにキャリア2内とローディングエリアS2とを連通する開口部41が形成されると共に、この開口部41における搬入搬出領域S1側の口縁部には、キャリア2が当接する(詳しくはキャリア2の取り出し口20の口縁部が当接する)ためのシール部材42が設けられている。なおこのシール部材42は、本明細書においては隔壁4の一部をなすものである。また隔壁4におけるローディングエリアS2側には、開口部41を開閉する扉43が設けられると共にこの扉43を閉じたままでキャリア2の蓋体21を開閉する蓋開閉機構44が設けられている。この扉43は、キャリア2の蓋体21が開かれた後、図示しない扉開閉機構により蓋開閉機構44及び蓋体21と共にウエハWの移載の邪魔にならないように例えば上方側又は下方側に退避するように構成される。
【0018】
また図4に示すように、隔壁4の開口部41を囲む内周面は上部及び側部が窪んでいて溝部47が形成されており、前記側部に位置する溝部47内には、窒素ガス供給手段であるガス供給管45が垂直に設けられている。このガス供給管45は、蓋体21が開かれたキャリア2内に窒素ガスを供給して内部の空気と置換するように上下に多数のガス供給孔が穿設されている。また同図に示すように開口部41の下端部には、偏りの少ない排気が行えるように正面から見て横長の多孔質体46aを備えた排気路46が設けられており、この多孔質体46aを通って図示しない排気手段により排気されるようになっている。この例ではガス供給管45及び排気路46によりガス置換手段が構成される。
【0019】
更にまた隔壁4の開口部41における上部の溝部47内には、鉛直方向下向きに光軸L1(図5参照)が向くように発光部71が設けられると共に、前記開口部41の下部側には前記発光部71の光軸L1上に位置するように受光部72が設けられている。これら発光部71及び受光部72は、ウエハWがキャリア2内から飛び出している状態を検出するための飛び出し検出部を構成しており、光軸L1が例えばキャリア2の幅方向の中央部であって、取り出し口20の直ぐ前方に位置するように設定されている。なお隔壁4における搬入搬出領域S1側には、第2の載置台61、62に載置されたキャリア2の上面を夫々押さえるために水平軸回りに回動する2個の押さえ部材48が左右に並んで設けられている。
【0020】
ここで図4には制御部200が示されており、この制御部200は熱処理装置の一連の動作を制御するプログラムを備えている。このプログラムは具体的には前記受光部72からの検出信号を監視し、ウエハWの飛び出しを検出したときにはアラームを発生しかつ熱処理装置の運転を停止するための制御信号を出力するステップ、及び扉43及び蓋体44の開閉動作、窒素ガス供給管45の窒素ガス供給動作などのシーケンスを制御するステップなどを備えている。
【0021】
図2及び図3に戻ってローディングエリアS2内に関して説明すると、ローディングエリアS2には、下端が炉口として開口された縦型の熱処理炉81が設けられ、この縦型の熱処理炉81の下方側には、多数枚のウエハWを棚状に保持する保持具であるウエハボート82がキャップ84の上に載置されている。キャップ84は昇降機構85の上に支持されており、この昇降機構85によりウエハボート82が熱処理炉81に対して搬入あるいは搬出される。 またウエハボート82と隔壁4の開口部41との間には、ウエハ移載機構9が設けられている。このウエハ移載機構9は図2に示すように、左右に伸びるガイド機構91に沿って移動すると共に鉛直軸の回りに回動できる搬送基体92と、この搬送基体92上を進退できるように設けられたアーム支持機構90と、このアーム支持機構90に棚状に設けられた複数例えば5枚の進退自在なアーム93とを設けて構成され、ウエハボート82と、第2の載置台61、62上のキャリア2との間でウエハWを搬送する役割を持っている。
【0022】
図5に示すように前記搬送基体92には、当該搬送基体92の上面よりも少し高い位置でかつ搬送基体92の両側縁よりも少し外側の位置にて進退自在に基板検出部であるマッピングセンサ94が設けられている。このマッピングセンサ94は光センサである発光部95及び受光部96よりなり、これら発光部95及び受光部96は、搬送基体92の下側を幅方向に跨ぐようにコ字型に形成され更にその両端部をL字型に前方側に屈曲した保持部材97の両側先端部に夫々設けられている。前記保持部材97は駆動部であるエアシリンダ98により進退自在に構成され、そのストロークは、マッピングセンサ94を前進させたときにキャリア2内に進入して当該マッピングセンサ94の光軸がウエハWの載置領域を横切る位置となるように設定されている。
【0023】
次に上述実施の形態の作用について説明する。先ずクリーンルームの天井部に沿って移動する図示しない自動搬送ロボットによりキャリア2がパネル部54の内部空間を通って下降し、第1の載置台51(52)に載置される。続いてキャリア搬送機構65により前記キャリア2が第2の載置台61(62)に搬送される。キャリア2が第2の載置台61(62)に載置されると、図示しない係合機構によりキャリア2の底部と第2の載置台61(62)とが係合する。
【0024】
これ以降の動作については、図6以降の図面を参照しながら説明する。図6はこの実施の形態の動作シーケンスの一部を示すフロー図である。先ず図7に示すように第2の載置台61(62)が隔壁4側に移動してキャリア2の取り出し口20の口縁部が隔壁4の開口部41の周りのシール部材42に気密に当接する(ステップSP1)。その後、押さえ部材48が回動して横倒しの状態になりキャリア2を押さえた状態となる。しかる後、図7に示すように蓋開閉機構44の図示しないキーがキャリア2の蓋体21の鍵穴21a(図5参照)に差し込まれて蓋体21がキャリア2から取り外され(ステップSP2)、続いてガス供給管45から不活性ガス例えば窒素ガスが水平にキャリア2内に向けて例えば流量50〜200l/minで吹き出される。この窒素ガスはウエハWの間をキャリア2の内壁に沿って流れ、取り出し口20側に戻って下方側の排気路46から排気され、こうしてキャリア2内及びキャリア2と扉43との間の空間が不活性ガスにより置換される(ステップSP3)。
【0025】
次いで図8(a)に示すように扉43、蓋開閉機構44及び蓋体21が例えば上昇して開口部41から退避し、キャリア2内とローディングエリアS2とが連通した状態となる(ステップSP4)。その後、ウエハの飛び出し検出部である発光部71及び受光部72によりウエハWがキャリア2から飛び出しているか否かを検出する(ステップSP5)。即ち、ウエハWの飛び出しがなければ光軸L1は遮られないので発光部71からの光が受光部72にて受光され、これにより制御部200はウエハWの飛び出しがないと判断する。これに対してウエハWの飛び出しがあれば光軸L1がウエハWにより遮られて発光部71からの光が受光できないので制御部200はウエハWの飛び出しがあると判断する。なおウエハWの飛び出しを検出するタイミングは扉43が閉じられている状態であってもよい。
【0026】
ウエハWの飛び出しがある状態でマッピングセンサ94をキャリア2内に進入させるとマッピングセンサ94とウエハWとが衝突してウエハWが破損するおそれがある。このため制御部200は図示しないアラーム発生部を介してアラームを発生させ(ステップSP6)、運転停止指令を出力する(ステップSP7)。
【0027】
一方ウエハWの飛び出しがないと判断されれば、図8(b)及び図9に示すようにウエハ移載機構9をキャリア2に対向させ、エアシリンダ98によりマッピングセンサ94(発光部95及び受光部96)を前進させて例えばキャリア2内における最下段のウエハ保持領域と同じ高さかそれよりも下方側に位置させる。そしてこの状態から搬送基体92を上昇させてマッピングセンサ94により最上段のウエハ保持領域高さよりも上方までキャリア2内をスキャンし(ステップSP8)、その後マッピングセンサ94を後退させる。図8(b)に示すようにマッピングセンサ94の光軸L2はウエハWの保持領域を左右方向に横切るように設定されているので、このようにスキャンすることによりキャリア2内の各段のウエハWの有無(言い換えればウエハの保持位置)及び収納枚数が検出される。
【0028】
そしてマッピングセンサ94による検出結果に基づいてウエハ移載機構9によりキャリア2内のウエハWが順次取り出されてウエハボート82に移載される(ステップSP9)。キャリア2内のウエハWが空になると、上述と逆の動作でキャリア2の蓋体21が閉じられ、第2の載置台61(62)が後退してキャリア2が隔壁4から離れ、キャリア搬送機構65によりキャリア保管部64に搬送されて一時的に保管される。一方ウエハボート82に所定枚数のウエハWが搭載されると、熱処理炉81内に搬入されてウエハWに対して熱処理例えばCVD、アニール処理、酸化処理などが行われる。
【0029】
上述の実施の形態によれば、ロードポート(第1の領域5)でキャリア2内のウエハWのマッピングを行わずに、例えば不活性ガスにより清浄度の高い雰囲気とされたローディングエリアS2にキャリア2内が開放された状態でマッピングを行うようにしているため、大気雰囲気でキャリア2の蓋体21を取り外さなくてよく、この結果大気の巻き込みによるキャリア2内へのパーティクル、水分及び不純物の侵入を抑えることができる。またキャリア2の蓋体21の取り外し機構(蓋開閉機構44に相当)をローディングエリアS2側のみに用意すればよいので機構部分を少なくでき、そして蓋体21の取り外しが1回で済むことから高いスループットが得られる。
【0030】
更にキャリア2の蓋体21を開いた後に清浄気体である例えば窒素ガスによりキャリア2内の雰囲気を置換しているため、キャリア2内の空気がローディングエリアS2に入り込むことがなく、ローディングエリアS2の酸素濃度の上昇を防止できるし、雰囲気の清浄度が低下することも防止できる。そしてこのように窒素ガスをキャリア2内に供給すると、特に雰囲気の置換を早めるために大流量で窒素ガスを供給すると、キャリア2内のウエハWが例えばばたつきにより位置がずれて飛び出し、その結果マッピングセンサ94がウエハWに衝突する懸念があるが、発光部71及び受光部72からなる飛び出し検出部によりウエハWの飛び出しを検出しているので、マッピングセンサ94がウエハWに衝突するといったトラブルを防止できる。更にまたウエハ移載機9にマッピングセンサ94を進退自在に設けているので、マッピングセンサ94を隔壁4に沿って移動させかつキャリア2内に侵入自在に構成する場合に比べて機構が簡単で済む。
【0031】
本発明は、縦型熱処理装置に限らず例えば枚葉式の熱処理装置やレジストの塗布、現像を行う装置、イオン注入装置など、基板に対して所定の処理を行う装置に適用できる。またキャリア2の蓋体21の内面は通常樹脂で構成されていて、蓋体21を取り外したときにウエハWが引きづられてキャリア2から飛び出す懸念がわずかにあるため、キャリア2内を清浄気体で置換しない場合にも本発明は有効である。更にローディングエリアS2は不活性ガスに限らず清浄乾燥空気であってもよく、この場合キャリア2が隔壁4に当接した後、清浄乾燥空気をキャリア2内に供給してキャリア2内の雰囲気を置換するようにしてもよい。また本発明は、キャリア2を搬入する領域と搬出する領域とが別々の場所に設けられる装置に対しても適用できる。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、移載領域(上述の例ではローディングエリア)に収納容器(上述の例ではキャリア)が接続された状態で収納容器内の各保持位置の基板の有無を検出しているため、大気雰囲気で収納容器の蓋体を開かずに済み、このため収納容器内への大気の巻き込みを防止できるし、また高いスループットが得られる。更に基板検出部を収納容器に進入させる前に収納容器からの基板の飛び出しを検出しているので、基板検出部と基板とが衝突するといったトラブルを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理装置の実施の形態である縦型熱処理装置の概観を示す斜視図である。
【図2】上記の縦型熱処理装置の内部の概略構成を示す縦断側面図である。
【図3】上記の縦型熱処理装置の内部の概略構成を示す横断平面図である。
【図4】上記の縦型熱処理装置に用いられる隔壁の開口部及びその周辺を示す縦断面図である。
【図5】ウエハ移載機構及びキャリアを示す一部分解斜視図である。
【図6】上記の縦型熱処理装置の動作シーケンスを示すフロー図である。
【図7】上記の縦型熱処理装置に用いられる隔壁にキャリアが当接している状態を示す縦断側面図及び横断平面図である。
【図8】キャリアからのウエハの飛び出しの検出及びキャリア内のウエハのマッピングを行っている様子を示す説明図である。
【図9】キャリア内のウエハのマッピングを行っている様子を示す横断平面図である。
【図10】従来の縦型熱処理装置の内部を示す概略図である。
【符号の説明】
W 半導体ウエハ
2 キャリア
20 取り出し口
21 蓋体
3 筐体
41 開口部
43 扉
44 蓋開閉機構
45 ガス供給管
S1 搬入搬出領域
S2 ローディングエリア
5 第1の領域
51、52 第1の載置台
6 第2の領域
61、62 第2の載置台
71 発光部
72 受光部
200 制御部
81 縦型の熱処理炉
82 ウエハボート
9 ウエハ移載機構
92 搬送基体
93 アーム
94 マッピングセンサ
95 発光部
96 受光部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing apparatus and a processing method for taking out a substrate such as a semiconductor wafer from a storage container in which a take-out port on a front surface is hermetically closed by a lid and performing a predetermined process.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As one of semiconductor manufacturing apparatuses, there is a heat treatment apparatus that performs heat treatment on a large number of semiconductor wafers (hereinafter, referred to as wafers) in a batch (collectively). This heat treatment apparatus transfers a wafer in a carrier to a wafer boat as a substrate holder, and a loading / unloading area where a carrier, which is a storage container storing a plurality of wafers, is loaded and unloaded by an automatic transfer robot or an operator. And a loading area for carrying in and out of the heat treatment furnace.
[0003]
In such a heat treatment apparatus, the loading area is separated from the loading area on the atmosphere side and the loading area in order to make the loading area an atmosphere having a higher degree of cleanness than the loading area and to prevent the occurrence of a natural oxide film on the wafer. The loading area is preferably set to an inert gas atmosphere filled with an inert gas such as nitrogen (N2) gas. Further, in this case, in order to suppress particle contamination of the wafer, it is more preferable to apply a closed type carrier (also called a closed type carrier) in which a wafer take-out port on the front surface of the carrier body is closed with a lid.
[0004]
FIG. 10 is a schematic view showing an outline of a heat treatment apparatus described in
[0005]
Next, the lid of the
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-150400: Paragraph 0030 and FIG.
[Patent Document 2]
JP-A-2002-164406: paragraphs 0029 and 0030, FIGS. 2 and 8
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described apparatus, since the lid of the
[0008]
The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to prevent outside air from being trapped in a storage container when taking out a substrate stored in a closed storage container and performing a predetermined process. Another object of the present invention is to provide a processing apparatus and a processing method capable of improving throughput.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the processing apparatus of the present invention, a transfer area in which a plurality of substrates are stored and a storage container in which a front outlet is hermetically closed by a lid is loaded, and a transfer area maintained in an atmosphere different from the loading area. A loading area, a partition that partitions the loading area and the transfer area, and a door that opens and closes an opening formed in the partition, the storage container being brought into contact with the opening from the loading area side. In the processing apparatus, the door and the lid are opened, and the substrate in the storage container is transferred to the substrate holder provided on the transfer area side by the substrate transfer mechanism on the transfer area side, and the substrate is processed.
After opening the lid of the storage container that is in contact with the opening, a protrusion detection unit that detects whether the substrate is protruding from the storage container,
After detecting that there is no protrusion by the pop-out detection unit, a board detection unit that enters the storage container and detects the presence or absence of a substrate at each substrate holding position in the storage container is provided. I do. It is preferable that the substrate detection unit is, for example, an optical sensor provided in a substrate transfer mechanism so as to be able to move forward and backward.
[0010]
According to the present invention, it is not necessary to open the lid of the storage container in the air atmosphere, so that it is possible to prevent the air from getting into the storage container and obtain a high throughput. Further, since the jumping-out of the substrate from the storage container is detected before the substrate detection unit enters the storage container, it is possible to prevent troubles such as collision between the substrate detection unit and the substrate. Further, the atmospheres on the carry-in area side and the transfer area side are, for example, an air atmosphere and a clean gas atmosphere, respectively, and a gas for opening the storage container lid with the door closed and replacing the inside of the storage container with the clean gas. A configuration including a replacement unit can be adopted. In this case, since the position of the substrate in the storage container may be shifted by the supply of the clean gas, it is very effective to detect the protrusion of the substrate from the storage container.
[0011]
According to the processing method of the present invention, a storage container in which a plurality of substrates are stored and a front opening is hermetically closed by a lid is carried into a carry-in area, and the transfer vessel is maintained in a different atmosphere from the carry-in area. Contacting the opening of the partition partitioning between the mounting area,
Next, a step of opening the lid of the storage container with the door that opens and closes the opening closed,
After that, a step of replacing the inside of the storage container with clean gas,
After this step, a step of detecting whether or not the substrate is popping out of the storage container while opening the door,
After detecting that the substrate has not jumped out, entering the substrate detection unit into the storage container, and detecting the presence or absence of the substrate at each substrate holding position in the storage container,
Subsequently, a step of taking out the substrate in the storage container by the substrate transfer means, transferring the substrate to the substrate holder disposed on the transfer area side, and processing the substrate is provided. In this case, the step of detecting the presence / absence of the substrate is, for example, a step of moving the substrate transfer unit up and down in this state by advancing a substrate detection unit provided in the substrate transfer unit to enter the storage container. .
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the processing apparatus according to the present invention is applied to a vertical heat treatment apparatus will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an overview of a vertical heat treatment apparatus, and FIGS. 2 and 3 are a vertical sectional side view and a schematic plan view showing the inside of the vertical heat treatment apparatus, respectively. Reference numeral 3 in the figure denotes a housing constituting an exterior body of the apparatus. Inside the housing 3, a closed-
[0013]
The carry-in / carry-out area S1 includes a first area 5 which is a load port located on the near side as viewed from the front side of the apparatus, and a
[0014]
On the mounting surfaces of the first mounting tables 51 and 52, pins 53 (see FIG. 1), which are positioning portions for positioning the
[0015]
In the
[0016]
On the other hand, on the upper side of the
[0017]
As shown in detail in FIG. 4, when the
[0018]
As shown in FIG. 4, the inner peripheral surface surrounding the
[0019]
Further, in the
[0020]
Here, FIG. 4 shows a
[0021]
Referring back to FIGS. 2 and 3, the loading area S2 will be described. The loading area S2 is provided with a vertical
[0022]
As shown in FIG. 5, a mapping sensor, which is a substrate detection unit, is provided on the
[0023]
Next, the operation of the above embodiment will be described. First, the
[0024]
The subsequent operation will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing a part of the operation sequence of this embodiment. First, as shown in FIG. 7, the second mounting table 61 (62) moves toward the
[0025]
Next, as shown in FIG. 8A, the
[0026]
If the
[0027]
On the other hand, if it is determined that the wafer W has not jumped out, the
[0028]
Then, the wafers W in the
[0029]
According to the above-described embodiment, the mapping of the wafer W in the
[0030]
Further, since the atmosphere in the
[0031]
The present invention can be applied not only to the vertical heat treatment apparatus but also to an apparatus for performing a predetermined process on a substrate, such as a single-wafer heat treatment apparatus, an apparatus for applying and developing a resist, and an ion implantation apparatus. Further, the inner surface of the
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, the presence or absence of the substrate at each holding position in the storage container is detected while the storage container (the carrier in the above example) is connected to the transfer area (the loading area in the above example). In addition, it is not necessary to open the lid of the storage container in the air atmosphere, so that it is possible to prevent air from getting into the storage container and to obtain a high throughput. Further, since the jumping-out of the substrate from the storage container is detected before the substrate detection unit enters the storage container, it is possible to prevent troubles such as collision between the substrate detection unit and the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overview of a vertical heat treatment apparatus which is an embodiment of a treatment apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a vertical sectional side view showing a schematic configuration inside the above vertical heat treatment apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional plan view showing a schematic configuration inside the vertical heat treatment apparatus.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an opening of a partition used in the above vertical heat treatment apparatus and its periphery.
FIG. 5 is a partially exploded perspective view showing a wafer transfer mechanism and a carrier.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation sequence of the vertical heat treatment apparatus.
FIG. 7 is a vertical sectional side view and a cross-sectional plan view showing a state in which a carrier is in contact with a partition used in the vertical heat treatment apparatus.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which the detection of the protrusion of the wafer from the carrier and the mapping of the wafer in the carrier are performed.
FIG. 9 is a cross-sectional plan view showing how a wafer in a carrier is mapped.
FIG. 10 is a schematic view showing the inside of a conventional vertical heat treatment apparatus.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
前記開口部に当接された収納容器の蓋体を開いた後、収納容器から基板が飛び出しているか否かを検出する飛び出し検出部と、
この飛び出し検出部により飛び出しがないことが検出された後に、前記収納容器内に進入し、収納容器内の各基板保持位置における基板の有無を検出する基板検出部と、を備えたことを特徴とする処理装置。A carry-in area in which a plurality of substrates are housed, and a storage container in which a front outlet is hermetically closed by a lid is carried in, a transfer area maintained in an atmosphere different from the carry-in area, and the carry-in area And a partition for partitioning the transfer area, and a door for opening and closing an opening formed in the partition, and the storage container is brought into contact with the opening from the loading area side, and the door and the lid are provided. In the processing apparatus in which the substrate in the storage container is opened and transferred to the substrate holding device arranged on the transfer area side by the substrate transfer mechanism on the transfer area side, and the substrate is processed,
After opening the lid of the storage container that is in contact with the opening, a protrusion detection unit that detects whether the substrate is protruding from the storage container,
After detecting that there is no protrusion by the pop-out detection unit, a board detection unit that enters the storage container and detects the presence or absence of a substrate at each substrate holding position in the storage container is provided. Processing equipment.
前記扉を閉じた状態で収納容器の蓋体を開けて収納容器内を清浄気体で置換するガス置換手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の処理装置。The atmosphere on the loading area side and the transfer area side are an air atmosphere and a clean gas atmosphere, respectively.
3. The processing apparatus according to claim 1, further comprising gas replacement means for opening the lid of the storage container with the door closed and replacing the inside of the storage container with clean gas.
次いで開口部を開閉する扉を閉じた状態で収納容器の蓋体を開ける工程と、
その後収納容器内を清浄気体で置換する工程と、
この工程の後、前記扉を開くと共に収納容器から基板が飛び出しているか否かを検出する工程と、
基板が飛び出していないことが検出された後、基板検出部を収納容器内に進入させ、収納容器内の各基板保持位置における基板の有無を検出する工程と、
続いて基板移載手段により収納容器内の基板を取り出して移載領域側に配置された基板保持具に受け渡し、基板の処理を行う工程と、を含むことを特徴とする処理方法。A plurality of substrates are stored, and a storage container in which a front opening is hermetically closed by a lid is carried into a carry-in area, and a space between the carry-in area and a transfer area maintained in a different atmosphere from the carry-in area is defined. Contacting the opening of the partition wall,
Next, a step of opening the lid of the storage container with the door that opens and closes the opening closed,
After that, a step of replacing the inside of the storage container with clean gas,
After this step, a step of detecting whether or not the substrate is popping out of the storage container while opening the door,
After detecting that the substrate has not been ejected, a step of allowing the substrate detection unit to enter the storage container and detecting the presence or absence of the substrate at each substrate holding position in the storage container,
A step of taking out the substrate in the storage container by the substrate transfer means, transferring the substrate to a substrate holder disposed on the transfer area side, and processing the substrate.
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