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KR102730712B1 - 기판 수납 용기 관리 시스템, 로드 포트, 기판 수납 용기 관리 방법 - Google Patents

기판 수납 용기 관리 시스템, 로드 포트, 기판 수납 용기 관리 방법 Download PDF

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KR102730712B1
KR102730712B1 KR1020190060782A KR20190060782A KR102730712B1 KR 102730712 B1 KR102730712 B1 KR 102730712B1 KR 1020190060782 A KR1020190060782 A KR 1020190060782A KR 20190060782 A KR20190060782 A KR 20190060782A KR 102730712 B1 KR102730712 B1 KR 102730712B1
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storage container
substrate storage
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load port
sensor
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이즈미 이토
도모야 미즈타니
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신포니아 테크놀로지 가부시끼가이샤
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Abstract

[과제] 사용에 수반하는 열화 등에 기인하는 FOUP 등의 기판 수납 용기의 교환 시기를 예측 가능한 기판 수납 용기 관리 시스템을, 센서 등의 기기류를 마련한 기판 수납 용기가 아니라 현재 범용으로 이용되고 있는 기판 수납 용기를 적용하여 실현한다.
[해결 수단] 반출입구(41)를 갖는 기판 수납 용기인 FOUP(4)에 대하여 기판 W를 출납 처리 가능한 로드 포트(2)에 의하여, FOUP(4)에 부여된 개체 식별용 ID(4x)를 판독하여, 개체 식별용 ID(4x)와, 로드 포트(2)에 마련한 센서(2c)의 센서값을 상위 시스템 C에 송신하고, 상위 시스템 C에 있어서 이들 개체 식별용 ID(4x)와 센서값을 상호 간에 연관지어 데이터베이스 Cd에 저장하여 축적하고, 데이터베이스 Cd 내의 데이터를 해석하여 개체 식별용 ID(4x)별 FOUP(4)의 상태를 출력하도록 구성하였다.

Description

기판 수납 용기 관리 시스템, 로드 포트, 기판 수납 용기 관리 방법{SUBSTRATE STORAGE CONTAINER MANAGEMENT SYSTEM, LOAD PORT, AND SUBSTRATE STORAGE CONTAINER MANAGEMENT METHOD}
본 발명은, 웨이퍼를 수납 가능한 용기(기판 수납 용기)의 열화 정보를 관리하는 기판 수납 용기 관리 시스템, 및 기판 수납 용기 관리 시스템에 적용 가능한 로드 포트, 나아가 기판 수납 용기 관리 방법에 관한 것이다.
반도체의 제조 공정에 있어서는, 수율이나 품질의 향상을 위하여 클린 룸 내에서 웨이퍼의 처리가 이루어지고 있다. 근년에는 웨이퍼 주위의 국소적인 공간에 대해서만 청정도를 보다 향상시키는 「미니 인바이런먼트 방식」을 도입하여 웨이퍼의 반송, 그 외의 처리를 행하는 수단이 채용되고 있다. 미니 인바이런먼트 방식에서는, 하우징의 내부에서 대략 폐쇄된 웨이퍼 반송실(이하, 「반송실」)의 벽면의 일부를 구성함과 함께, 고청정한 내부 공간에 웨이퍼가 수납된 용기인 FOUP(Front-Opening Unified Pod)를 적재하고, FOUP의 도어(이하, 「FOUP 도어」)에 밀착시킨 상태에서 당해 FOUP 도어를 개폐시키는 기능을 갖는 로드 포트(Load Port)가 반송실에 인접하여 마련되어 있다.
로드 포트는, 반송실과의 사이에서 웨이퍼의 출납을 행하기 위한 장치이며, 반송실과 FOUP 사이에 있어서의 인터페이스부로서 기능한다. 그리고 FOUP 도어에 걸림 결합 가능하며 FOUP 도어를 개폐시키는 로드 포트의 도어(이하, 「로드 포트 도어」)를 개방하면, 반송실 내에 배치된 반송 로봇(웨이퍼 반송 장치)에 의하여 FOUP 내의 웨이퍼를 반송실 내로 취출하거나 웨이퍼를 반송실 내로부터 FOUP 내에 수납할 수 있도록 구성되어 있다.
그리고 반도체의 제조 공정에서는, 웨이퍼 주변의 분위기를 적절히 유지하기 위하여 전술한 FOUP라 칭해지는 격납 포드가 이용되며, FOUP의 내부에 웨이퍼를 수용하여 관리하고 있다. 특히 근년에는 소자의 고집적화나 회로의 미세화가 진행되고 있으며, 웨이퍼 표면으로의 파티클이나 수분의 부착이 생기지 않도록 웨이퍼 주변을 높은 클린도로 유지할 것이 요구되고 있다. 그래서 웨이퍼 표면이 산화되는 등 표면의 성상이 변화되는 일이 없도록 FOUP의 내부에 질소 가스를 충전하여 웨이퍼 주변을 불활성 가스인 질소 분위기로 하거나 진공 상태로 하는 처리(퍼지 처리)도 행해지고 있다.
그런데 FOUP는 내부에 먼지나, 처리 공정에서 사용된 불순물이 체류하기 때문에, 정기적으로 온수 세정이 행해져 재이용된다. 이 온수 세정이 반복됨으로써 수지제의 FOUP는 점차 변형되어 간다. 이와 같은 FOUP의 변형에 의하여 기밀성이 저하됨으로써 FOUP에 대한 기체의 유입·누출(누설)이 문제로 된다. 예를 들어 FOUP 본체 중 FOUP 도어에 의하여 개폐 가능한 반출입구에 왜곡이 생긴 경우, FOUP 도어에 의한 기밀성이 저하된다. 그 결과, FOUP 내의 기체를 질소 가스로 치환하는 퍼지 처리를 실시한 후에, OHT 등에 의한 반송 중에 FOUP 내의 질소 가스가 FOUP 밖으로 누출되거나 주위의 대기가 FOUP 내로 유입되기 쉬운 상황으로 되어 FOUP 내의 산소 농도가 상승한다는 문제가 생긴다.
이와 같은 문제에 대처하고자, FOUP의 형상을 FOUP별로 측정함으로써 FOUP의 열화의 정도를 판정하는 방법(이하, 「전자의 방법」)이나 미리 설정한 소정의 사용 횟수나 사용 기간을 초과한 FOUP를 일률적으로 교환하는 방법(이하, 「후자의 방법」)이 생각된다.
그러나 전자의 방법은, FOUP의 형상을 하나씩 측정할 필요가 있기 때문에, 이와 같은 형상 측정을 실시할 시간을 반도체의 제조 공정 중 또는 반도체의 제조 공정 전후의 적절한 타이밍에 확보할 필요가 있기 때문에 시간이 걸려 비효율적이다. 또한 후자의 방법이면, 교환이 필요한 정도로까지 열화되어 있지 않은 FOUP를 교환해 버리는 사태가 생겨 FOUP의 신규 구입에 요하는 비용이 필요 이상으로 늘어나거나, 소정의 사용 횟수나 사용 기간에 도달하기 전에 변형의 정도가 커진 FOUP를 소정의 사용 횟수나 사용 기간에 도달하기까지 계속해서 사용함으로써 FOUP에 대한 기체의 유입·누출(누설)이 발생할 수 있는 경우가 있다.
원래 FOUP의 변형은 약간씩 진행되기 때문에 열화에 의한 교환 시기를 FOUP별로 정확히 파악하는 것은 곤란하며, 후자의 방법과 같은 FOUP의 개체 차를 무시한 교환 수법이면, 비효율적이고, 불필요한 교환 비용이 발생하거나, FOUP에 대하여 기체가 유입·누출(누설)되는 사태를 미연에 방지할 수 있을 확률이 높지 않을 것으로 생각된다.
그래서, 기판 수납 용기에 마련되어 그 사용 상태를 검출하는 검출 수단과, 기판 수납 용기에 마련되어 그 검사 점검 시기를 판단하는 소형 무선 통신 수단과, 검사 점검 시기의 기판 수납 용기를 검사 점검하는 검사 점검 장치와, 무선 통신 수단에 의한 기판 수납 용기의 검사 점검 시기의 판단 결과와 검사 점검 장치에 의한 기판 수납 용기의 검사 점검 결과 중 어느 결과에 따른 내용을 통지하는 통지 수단을 구비하고, 무선 통신 수단이 적어도 검출 수단의 검출값과 기판 수납 용기에 관한 검사 점검값을 연산 처리부에 의하여 비교하고, 이 비교 결과에 따라 기판 수납 용기의 검사 점검 시기를 판단하는 관리 시스템이 안출되어 있다(특허문헌 1 참조).
이와 같은 관리 시스템에 의하면, 기판 수납 용기에 마련한 검출 수단에 의하여 당해 기판 수납 용기의 사용 상태를 검출하고, 검출값의 출력처인 무선 통신 수단에 있어서, 검출값과 기판 수납 용기에 관한 역치를 비교하여, 그 결과, 검출값이 역치 미만이거나 역치에 근접해 있지 않은 경우에는 기판 수납 용기를 그대로 계속해서 사용 가능하다고 판단하는 한편, 검출값이 역치에 근접하거나 역치를 초과한 경우에는 기판 수납 용기의 성능이나 품질이 저하되어 기판 수납 용기의 사용 한도가 임박하였다고 판단하여 기판 수납 용기의 교환품을 선정하는 것이 가능하다고 상기 특허문헌 1에는 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2017-212322호 공보
그러나 특허문헌 1에 기재된 관리 시스템이면, 기판 수납 용기인 FOUP에 센서 및 통신 수단(이하, 「센서 등의 기기류」)을 마련하는 것이 필수적이기 때문에, FOUP에 센서 등의 기기류를 장착하는 작업이 필요해지는 것에 추가하여 FOUP별로 센서용 전원을 실장할 것도 요구된다. 따라서 특허문헌 1에 기재된 시스템을 실현하기 위해서는, 기판 수납 용기로서 현재 사용되고 있는 일반적인 FOUP를 이용하지 못하여 새로운 FOUP로 모두 변경할 필요가 있다. 반도체 제조 라인에서는 대량의 FOUP가 이미 널리 사용되고 있으며, 그 전수를 교환하여 동 문헌의 관리 시스템을 채용하는 것은 유저에게 있어 부담이 커서 제조 현장에 도입되기 어려울 것으로 생각된다.
또한, 대량의 FOUP에 각각 부여된 센서 등의 기기류를 개별적으로 메인터넌스하는 작업은 방대한 수고를 요하며, FOUP를 온수 세정할 때의 열이나 침수에 의한 센서 등의 기기류의 고장에도 유의할 필요가 있어서, 센서 등의 기기류를 정상적인 상태에서 사용하기 위한 사전 준비나 메인터넌스를 만전을 기하여 행하는 것은 곤란하다. 그리고 센서 등의 기기류의 사전 준비나 메인터넌스가 불충분하면, 센서에 의한 정확한 검출 처리를 하지 못하거나 불안정한 무선 통신 상태에 빠져 교환 대상으로 되는 FOUP를 적절히 선정하지 못하여, 본래라면 교환 대상으로 될 FOUP를 사용함으로써 FOUP에 대한 기체의 유입·누출(누설)이 발생하여 FOUP 내의 웨이퍼의 표면이 산화된다는 문제도 생길 수 있다. 이와 같은 문제는 FOUP 이외의 기판 수납 용기에 있어서도 마찬가지로 생길 수 있다.
본 발명은 이와 같은 과제에 주목하여 이루어진 것이며, 주된 목적은, FOUP 등의 기판 수납 용기 내에 수용되는 웨이퍼의 표면이 산화되는 것을 억제하고자, 사용에 수반하는 열화 등에 기인하는 기판 수납 용기의 교환 시기를 예측 가능한 기판 수납 용기 관리 시스템을, 센서 등의 기기류를 마련한 FOUP가 아니라 현재 범용으로 이용되고 있는 FOUP를 적용하여 실현하는 것이다. 또한 본 발명은, FOUP 이외의 기판 수납 용기에 있어서도 대응 가능한 기술이다.
본 발명에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템은, 기판 수납 용기에 대하여 기판을 출납 처리 가능하고, 상기 기판 수납 용기에 부여된 개체 식별용 ID를 판독 가능한 ID 판독 수단과, 상기 기판 수납 용기의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 센서를 갖는 로드 포트와, 상기 ID 판독 수단으로 판독한 상기 개체 식별용 ID와, 상기 센서로 검출한 센서값을 상호 간에 연관짓는 연관 수단과, 상기 연관 수단으로 연관지은 데이터를 축적하는 데이터베이스와, 상기 데이터베이스 내의 상기 데이터를 해석하여 상기 개체 식별용 ID별 상기 기판 수납 용기의 상태를 출력하는 데이터 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서 개체 식별용 ID는, 개개의 기판 수납 용기를 식별하기 위한 것이며, 로드 포트에 마련한 센서의 검출값에 관하여 어느 기판 수납 용기로부터 취득한 것인지를 판단하기 위한 것이다. 또한 개체 식별용 ID에 기판 수납 용기의 경년 열화 등에 관한 데이터는 기입되지 않는다. 「기판 수납 용기의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 센서」는, 기판 수납 용기의 열화(변형)를 나타내는 정보를 검출 가능한 센서이면 되며, 예를 들어 기판 수납 용기 내를 질소 가스 등의 적절한 기체로 치환하는 퍼지 처리 시에 있어서 기판 수납 용기의 포트를 통하여 기판 수납 용기 내로부터 기판 수납 용기 밖으로 배기되는 기체(배기 가스)의 압력을 검출하는 센서나, 기판 수납 용기 내에 있어서의 웨이퍼 위치를 검출하는 매핑 센서 등을 들 수 있다. 이와 같은 배기 가스의 압력 센서값이나 매핑 센서의 검출값으로부터 기판 수납 용기의 변형을 파악할 수 있다. 즉, 배기 가스의 압력 센서값이 이전보다 낮아진 경우에는, 기판 수납 용기가 변형되어 퍼지 처리 시에 기판 수납 용기 내의 기체가 기판 수납 용기의 변형 부분을 통하여 외부로 누출되고 있다고 생각할 수 있다. 또한 매핑 센서의 검출값이 이전의 검출값과 상이한(웨이퍼의 위치 어긋남이 발생하고 있는) 경우에는, 기판 수납 용기가 변형되어 웨이퍼의 위치가 변화되었다고 생각할 수 있다. 즉, 기판 수납 용기 내에 수용되는 웨이퍼는, 기판 수납 용기 내에 마련되는 다단형 선반에 적재되어 있으며, 기판 수납 용기의 변형이 진행되면 높이 방향에 있어서의 웨이퍼끼리의 간극이 변화되기 때문에, 이와 같은 변화를 검출함으로써 기판 수납 용기가 변형되어 있는지 여부를 판단할 수 있거나, 1매의 웨이퍼가 경사져 있는지 여부를 검출함으로써 기판 수납 용기가 변형되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템이면, 센서용 전원을 각 기판 수납 용기에 실장할 필요가 없으며, 모든 기판 수납 용기에 개체 식별용 ID를 부여하는 작업은, 모든 기판 수납 용기에 센서 등의 기기류를 마련하는 작업보다도 용이하고, 또한 로드 포트의 ID 판독 수단 및 센서에 대한 전원 공급은, 로드 포트가 갖는 전기계를 이용하여 비교적 용이하게 행할 수 있다. 게다가 본 발명에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템은, 센서의 설치 대상을 로드 포트로 설정하고 있음으로써, 종래 기술로서 설명한 기판 수납 용기별로 센서 등의 기기류를 마련하는 양태에 비하여 메인터넌스의 대상으로 되는 절대수가 적어져 메인터넌스의 부담이 경감됨과 함께, 기판 수납 용기의 온수 세정 시의 열이나 침수에 의한 센서 등의 기기류의 고장에 유의할 필요가 없다는 점에 있어서도 유리하다.
그리고 본 발명에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템에 의하면, 많은 제조 현장에서 이미 사용되고 있는 기판 수납 용기에 부여한 개체 식별용 ID와, 로드 포트에 마련한 센서에 의한 검출값을 연관지어 데이터베이스화하고, 데이터 처리부에서 데이터베이스 내의 데이터를 해석하여 개체 식별용 ID별 기판 수납 용기의 상태를 출력함으로써 유저는 기판 수납 용기의 열화 정보를 취득·파악할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템을 활용함으로써, 열화 정보에 기초하여 기판 수납 용기 개개의 교환 시기를 특정할 수 있으며, 교환해야 할 기판 수납 용기를 새로운 기판 수납 용기로 교환함으로써, 기판 수납 용기의 변형에 기인하는 기판 수납 용기 내의 웨이퍼 표면의 산화라는 사태를 방지·억제하여 에러 발생 빈도를 저감시킬 수 있어, 반도체 제조 장치의 정지 시간이 짧아져 생산성이 향상된다.
본 발명에 있어서, 상기 데이터 처리부는, 특정 상기 센서로 검출한 센서값으로부터 통계 데이터를 산출하는 산출 수단과, 특정 상기 개체 식별용 ID에 연관지어진 센서값과, 상기 산출 수단에 의하여 산출한 산출 결과를 비교하는 비교 수단과, 상기 비교 수단에 의하여 비교한 결과에 기초하여 상기 기판 수납 용기의 상태를 출력하는 상태 출력 수단을 구비하면 된다.
이와 같은 산출 수단 및 비교 수단을 데이터 처리부에 마련함으로써, 데이터 처리부에서의 데이터 처리에 범용성을 갖게 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 로드 포트는 복수 종류의 상기 센서를 구비하고 있고, 상기 연관 수단은, 상기 개체 식별용 ID와, 상기 복수 종류의 센서로 검출한 복수 종류의 상기 센서값을 상호 간에 연관 가능하면 된다.
이와 같은 구성에 의하면, 복수 종류의 센서값을 이용하여 기판 수납 용기의 상태를 판단하는 것이 가능해지므로, 판단의 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 데이터 처리부가 출력한 상기 개체 식별용 ID별 상기 기판 수납 용기의 상태에 기초하여, 상기 로드 포트에 있어서의 상기 기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값을 조정하는 동작 조정부를 더 구비하면 된다.
이와 같은 동작 조정부를 마련함으로써, 로드 포트에 있어서의 기판 수납 용기에 대한 처리를 기판 수납 용기의 상태에 따라 조정할 수 있으므로, 로드 포트에서의 에러의 발생을 억제하여 원활한 처리가 가능해진다.
본 발명에 있어서, 상기 연관 수단은, 상기 개체 식별용 ID와, 상기 기판 수납 용기의 처리 시에 발생한 에러에 관한 정보 및 상기 기판 수납 용기에 격납된 상기 기판에 이루어진 처리에 관한 정보 중 적어도 어느 한쪽 정보를 상호 간에 연관 가능하고, 상기 데이터베이스에 축적된 상기 개체 식별용 ID별 상기 적어도 어느 한쪽 정보에 기초하여, 상기 로드 포트의 상기 기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값을 조정하는 동작 조정부를 더 구비하면 된다.
이와 같은 동작 조정부를 마련함으로써, 로드 포트에 있어서의 기판 수납 용기에 대한 처리를, 사전에 발생한 에러나 기판에 이루어진 처리에 따라 조정할 수 있으므로, 로드 포트에서의 에러의 발생을 억제하여 원활한 처리가 가능해진다.
본 발명에 있어서, 상기 로드 포트와 통신 가능한 상위 시스템을 더 구비하고, 상기 상위 시스템에 적어도 상기 연관 수단, 상기 데이터베이스 및 상기 데이터 처리부가 마련되어 있으면 된다.
이와 같은 상위 시스템을 로드 포트와는 따로 마련함으로써, 상위 시스템에 있어서 복수의 로드 포트에 있어서 취득한 데이터를 처리 가능하게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 데이터 처리부는, 상기 로드 포트의 상기 센서의 센서값으로부터 상기 기판 수납 용기의 상태를 학습하는 학습 수단을 가지면 된다.
이와 같은 학습 수단을 마련함으로써, 기판 수납 용기의 상태를 고정밀도로 추정하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 로드 포트는, 전술한 기판 수납 용기 관리 시스템에 포함되는 로드 포트이며, 상기 기판 수납 용기에 부여된 상기 개체 식별용 ID를 판독 가능한 상기 ID 판독 수단과, 상기 기판 수납 용기의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 상기 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 로드 포트에 의하면, 전술한 바와 같이, 기판 수납 용기의 관리에 관계되는 센서값을 취득할 수 있어 적절한 기판 수납 용기의 관리가 가능해진다.
본 발명에 따른 기판 수납 용기 관리 방법은, 기판 수납 용기에 대하여 기판을 출납 처리 가능한 로드 포트에 의하여, 상기 기판 수납 용기에 부여된 개체 식별용 ID를 판독하는 ID 판독 스텝과, 상기 로드 포트에 마련된 센서에 의하여 상기 기판 수납 용기의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 검출 스텝과, 상기 ID 판독 스텝에서 판독한 상기 개체 식별용 ID와 상기 검출 스텝에서 검출한 센서값을 상호 간에 연관짓는 연관 스텝과, 상기 연관 스텝에서 연관지어진 데이터를 데이터베이스에 축적하는 데이터베이스화 스텝과, 상기 데이터베이스 내의 상기 데이터를 해석하여 상기 개체 식별용 ID별 상기 기판 수납 용기의 상태를 출력하는 데이터 처리 스텝을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 기판 수납 용기 관리 방법이면, 많은 제조 현장에서 이미 사용되고 있는 기판 수납 용기를 대폭적인 사양 변경을 수반하는 일 없이 그대로 이용하여 각 기판 수납 용기의 상태를 출력할 수 있다. 그리고 기판 수납 용기의 상태에 관한 출력 정보에 기초하여 각 기판 수납 용기의 교환 시기의 예측을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 상기 데이터 처리 스텝에서 출력된 상기 개체 식별용 ID별 상기 기판 수납 용기의 상태에 기초하여, 상기 로드 포트에 있어서의 상기 기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값을 조정하는 동작 조정 스텝을 더 구비하면 된다.
이와 같은 동작 조정 스텝을 마련함으로써, 로드 포트에 있어서의 기판 수납 용기에 대한 처리를 기판 수납 용기의 상태에 따라 조정할 수 있으므로, 로드 포트에서의 에러의 발생을 억제하여 원활한 처리가 가능해진다.
본 발명에 있어서, 상기 연관 스텝에 있어서, 상기 개체 식별용 ID와, 상기 기판 수납 용기의 처리 시에 발생한 에러에 관한 정보 및 상기 기판 수납 용기에 격납된 상기 기판에 이루어진 처리에 관한 정보 중 적어도 어느 한쪽 정보를 상호 간에 연관짓고, 상기 데이터베이스에 축적된 상기 개체 식별용 ID별 상기 적어도 어느 한쪽 정보에 기초하여, 상기 로드 포트의 상기 기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값을 조정하는 동작 조정 스텝을 더 구비하면 된다.
이와 같은 동작 조정 스텝을 마련함으로써, 로드 포트에 있어서의 기판 수납 용기에 대한 처리를, 사전에 발생한 에러나 기판에 이루어진 처리에 따라 조정할 수 있으므로, 로드 포트에서의 에러의 발생을 억제하여 원활한 처리가 가능해진다.
본 발명에 의하면, FOUP 등의 기판 수납 용기에 개체 식별용 ID를 부여하고, IoT(Internet of Things)에 의하여, 로드 포트에 마련한 센서의 센서값과 개체 식별용 ID를 연관지어 데이터베이스화하고, 데이터베이스의 데이터에 기초하여 기판 수납 용기의 사용에 수반하는 열화 상태를 판단하여 기판 수납 용기의 교환 시기를 예측 가능한 기판 수납 용기 관리 시스템을, 센서 등의 기기류를 마련한 전용의 기판 수납 용기가 아니라 범용으로 이용되고 있는 기판 수납 용기를 적용하여 실현할 수 있다. 그리고 이와 같은 본 발명에 의하여, 기판 수납 용기의 형상 측정에 시간을 들이는 일 없이 기판 수납 용기의 변형에 관한 정보를 취득할 수 있으며, 교환해야 할 기판 수납 용기를 특정하고 그 특정한 기판 수납 용기를 새로운 기판 수납 용기로 교환하면, 기판 수납 용기 내에 수용되는 웨이퍼의 표면이 산화되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템의 블록선도.
도 2는 동 실시 형태에 따른 EFEM과 그 주변 장치의 상대 위치 관계를 나타내는, 모식적으로 도시하는 측면도.
도 3은 FOUP가 베이스로부터 이격되고, 또한 로드 포트 도어가 완전 폐쇄 위치에 있는 상태의 동 실시 형태에 따른 로드 포트의 측단면을 모식적으로 도시하는 도면.
도 4는 동 실시 형태에 있어서의 로드 포트를 일부 생략하여 도시하는 사시도.
도 5는 도 4의 x 방향 화살표도.
도 6은 도 4의 y 방향 화살표도.
도 7은 동 실시 형태에 있어서의 윈도우 유닛의 전체 사시도.
도 8은 FOUP가 베이스에 접근하고, 또한 로드 포트 도어가 완전 폐쇄 위치에 있는 상태를 도 3에 대응하여 도시하는 도면.
도 9는 로드 포트 도어가 개방 위치에 있는 상태를 도 3에 대응하여 도시하는 도면.
도 10은 동 실시 형태에 있어서의 매핑부를 도시하는 도면.
도 11은 동 실시 형태에 있어서의 데이터 처리부의 기능 블록도 및 흐름도.
도 12는 동 실시 형태에 있어서의 데이터 처리부에서의 처리 내용을 모식적으로 나타내는 도면.
도 13은 동 실시 형태에 있어서의 데이터 처리부의 데이터베이스(테이블)를 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 데이터 처리부의 기능 블록도.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템의 블록선도.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1)은, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 반도체의 제조 공정에 있어서 이용되는 기판 수납 용기인 FOUP(4)와, 로드 포트(2)와, 상위 시스템 C를 이용하여 구성되며, 구체적으로는 FOUP(4)에 부대시킨 개체 식별용 ID(4x)와, 로드 포트(2)에 마련한 센서(2c)로 검출한 FOUP(4)에 관한 센서값을, 로드 포트(2)의 통신 수단(2y)으로부터 상위 시스템 C에 송신하고, 상위 시스템 C에 있어서 이들 개체 식별용 ID(4x) 및 센서값을 연관지어 데이터베이스화하고, 데이터베이스 Cd의 데이터에 기초하여 FOUP(4)의 상태를 출력 가능한 시스템이다.
FOUP(4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 반도체의 제조 공정에 있어서, 클린 룸에 배치되는 로드 포트(2) 및 반송실(3)을 구비한 EFEM(Equipment Front End Module)과 함께 이용되는 것이다. 도 2에는 EFEM과 그 주변 장치의 상대 위치 관계를 모식적으로 나타낸다.
반송실(3)의 내부 공간(3S)에는, 기판인 웨이퍼 W를 FOUP(4)와 처리 장치 M 사이에서 반송 가능한 반송 로봇(31)을 마련하고 있다. 반송실(3) 내에 마련한 팬 필터 유닛(32)을 구동시킴으로써 반송실(3)의 내부 공간(3S)에 하강 기류를 생기게 하여, 청정도가 높은 기체(환경 가스)를 반송 공간(3S)에서 순환시키는 것이 가능하다. 반송실(3) 중 로드 포트(2)를 배치한 전벽면(3A)에 대향하는 후벽면(3B)에는, 예를 들어 처리 장치 M(반도체 처리 장치)이 인접하여 마련된다. 클린 룸에 있어서, 처리 장치 M의 내부 공간 MS, 반송실(3)의 내부 공간(3S), 및 로드 포트(2) 상에 적재되는 FOUP(4)의 내부 공간(4S)은 고청정도로 유지된다. 한편, 로드 포트(2)를 배치한 공간, 달리 말하면 처리 장치 M 밖, EFEM 밖은 비교적 저청정도로 된다.
본 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, EFEM의 전후 방향 D에 있어서 로드 포트(2), 반송실(3), 처리 장치 M을 이 순서대로 상호 간에 밀접시켜 배치하고 있다. 또한 EFEM의 동작은 로드 포트(2)의 컨트롤러(도 4에 도시하는 제어부(2C))나 EFEM 전체의 컨트롤러(도 2에 도시하는 제어부(3C))에 의하여 제어되고, 처리 장치 M의 작동은 처리 장치 M의 컨트롤러(도 2에 도시하는 제어부 MC)에 의하여 제어된다. 여기서, 처리 장치 M 전체의 컨트롤러인 제어부 MC나 EFEM 전체의 컨트롤러인 제어부(3C)는 로드 포트(2)의 제어부(2C)의 상위 컨트롤러이다. 또한 기판 수납 용기 관리 시스템(1)을 구성하는 상위 시스템 C는 서버로 구성되며, 반도체 제조 공정에 설치된 복수의 로드 포트(2)와 접속 가능하다. 이들 각 제어부(2C, MC, 3C)는, CPU, 메모리 및 인터페이스를 구비한 통상적인 마이크로프로세서 등에 의하여 구성되는 것이며, 메모리에는 미리 처리에 필요한 프로그램이 저장되어 있고, CPU는 순차적으로 필요한 프로그램을 취출하여 실행하고 주변 하드 리소스와 협동하여 소기의 기능을 실현하는 것으로 되어 있다.
FOUP(4)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 개구부인 반출입구(41)를 통하여 내부 공간(4S)을 개방 가능한 FOUP 본체(42)와, 반출입구(41)를 개폐 가능한 FOUP 도어(43)를 구비하며, 내부에 복수 매의 웨이퍼 W를 상하 방향 H로 다단형으로 수용하고, 반출입구(41)를 통하여 이들 웨이퍼 W를 출납 가능하게 구성된 기지의 것이다.
FOUP 본체(42)는, 내부 공간(4S)에 웨이퍼 W를 복수 단 소정 피치로 싣는 것이 가능한 선반부(웨이퍼 적재 선반)를 구비한 것이다. FOUP 본체(42)의 저벽에는, 도 3 등에 도시한 바와 같이, 포트(40)가 소정 개소에 마련되어 있다. 포트(40)는, 예를 들어 FOUP 본체(42)의 저벽에 형성한 포트 장착용 관통 구멍에 끼워 넣어진 중공 통형 그로밋 시일을 주체로 하여 이루어지며, 체크 밸브에 의하여 개폐 가능하게 구성된 것이다. FOUP 본체(42)의 상벽에 있어서의 상향면의 중앙부에, 용기 반송 장치(예를 들어 OHT: Over Head Transport) 등에 파지되는 플랜지부를 마련하고 있다.
FOUP 도어(43)는, 로드 포트(2)의 후술하는 적재대(23)에 적재된 상태에 있어서 로드 포트(2)의 로드 포트 도어(22)와 대면하는 것이며, 대략 판형을 이룬다. FOUP 도어(43)에는, 이 FOUP 도어(43)를 FOUP 본체(42)에 로크할 수 있는 래치 키(도시 생략)를 마련하고 있다. FOUP 도어(43) 중 반출입구(41)를 FOUP 도어(43)로 폐쇄한 상태에 있어서 FOUP 본체(42)에 접촉 또는 근접하는 소정의 부분에 개스킷(도시 생략)을 마련하고 개스킷을 FOUP 본체(42)에 접촉시켜 탄성 변형시킴으로써, FOUP(4)의 내부 공간(4S)을 밀폐할 수 있도록 구성되어 있다.
본 실시 형태에 따른 FOUP(4)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 적당한 개소에 개체 식별용 ID(4x)를 장착하고 있다. 또한 도 1에서는 개체 식별용 ID(4x)를 모식적으로 도시하고 있다. 개체 식별용 ID(4x)의 일례로서 RFID(Radio Frequency Identifier)를 들 수 있지만 이에 한정되지 않으며, 적당한 ID를 이용할 수 있다. FOUP(4)에 부대시키는 개체 식별용 ID(4x)는, 패시브 태그(수동 태그), 액티브 태그(능동 태그), 양쪽을 조합한 세미액티브 태그(기동형 능동 태그) 중 어느 것이어도 되며, 통신 방식도 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, FOUP(4)에 부대시키는 개체 식별용 ID(4x)로서 1차원 바코드나, QR 코드(등록 상표)와 같은 2차원 바코드 등을 이용할 수도 있다.
본 실시 형태에 따른 로드 포트(2)는, 도 3 내지 도 6 등에 도시한 바와 같이, 반송실(3)의 전벽면(3A)의 일부를 구성하고, 또한 반송실(3)의 내부 공간(3S)을 개방하기 위한 개구부(21a)가 형성된 판형을 이루는 베이스(21)와, 베이스(21)의 개구부(21a)를 개폐하는 로드 포트 도어(22)와, 베이스(21)에 대략 수평 자세로 마련한 적재대(23)를 구비하고 있다.
베이스(21)의 하단에는, 캐스터 및 설치 다리를 갖는 다리부(24)를 마련하고, FOUP 도어(43)와 대향하는 위치에 윈도우 유닛(214)(도 7 참조)을 마련하고 있다. 이 윈도우 유닛(214)에 마련한 개구부(215)가, 웨이퍼 W의 통과를 허용하는 개구부이다.
적재대(23)는, 베이스(21) 중 높이 방향 중앙보다도 약간 상방 근처의 위치에 대략 수평 자세로 배치되는 수평 기대(25)(지지대)의 상부에 마련된다. 이 적재대(23)는, FOUP 본체(42)의 내부 공간(4S)을 개폐 가능하게 하는 FOUP 도어(43)를 로드 포트 도어(22)에 대향시키는 방향으로 FOUP(4)를 적재 가능한 것이다. 또한 적재대(23)는, FOUP 도어(43)가 베이스(21)의 개구부(21a)에 접근하는 소정의 도킹 위치(도 8 참조)와, FOUP 도어(43)를 도킹 위치보다도 베이스(21)로부터 소정 거리 이격시킨 위치(도 3 참조) 사이에서, 베이스(21)에 대하여 진퇴 이동 가능하게 구성되어 있다. 적재대(23)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상향으로 돌출시킨 복수의 돌기(핀)(231)를 가지며, 이들 돌기(231)를, FOUP(4)의 저면에 형성된 구멍(도시 생략)에 걸림 결합시킴으로써, 적재대(23) 상에 있어서의 FOUP(4)의 위치 결정을 도모하고 있다. 또한 적재대(23)에 대하여 FOUP(4)를 고정하기 위한 로크 돌출부(232)를 마련하고 있다. 이 로크 돌출부(232)를, FOUP(4)의 저면에 마련한 피로크부(도시 생략)에 걸어서 고정한 로크 상태로 함으로써, 위치 결정용 돌기(231)와 협동하여 FOUP(4)를 적재대(23) 상에 있어서의 적정한 위치로 안내하면서 고정할 수 있다. 또한 FOUP(4)의 저면에 마련한 피로크부에 대한 로크 돌출부(232)의 로크 상태를 해제함으로써, FOUP(4)를 적재대(23)로부터 이격 가능한 상태로 할 수 있다.
로드 포트 도어(22)는, FOUP 도어(43)를 연결하여 FOUP 도어(43)를 FOUP 본체(42)로부터 분리 가능한 덮개 연결 상태와, FOUP 도어(43)에 대한 연결 상태를 해제하고, 또한 FOUP 도어(43)를 FOUP 본체(42)에 장착한 덮개 연결 해제 상태 사이에서 전환 가능한 연결 기구(221)(도 6 참조)를 구비하며, 연결 기구(221)에 의하여 FOUP 도어(43)를 일체화한 상태에서 보유 지지한 채 그대로 소정의 이동 경로를 따라 이동 가능한 것이다. 본 실시 형태의 로드 포트(2)는 로드 포트 도어(22)를, 도 8에 도시하는 위치, 즉, 당해 로드 포트 도어(22)가 보유 지지하는 FOUP 도어(43)에 의하여 FOUP 본체(42)의 내부 공간(4S)을 밀폐하는 완전 폐쇄 위치(C)와, 도 9에 도시하는 위치, 즉, 당해 로드 포트 도어(22)가 보유 지지하는 FOUP 도어(43)를 FOUP 본체(42)로부터 이격시켜 당해 FOUP 본체(42)의 내부 공간(4S)을 반송실(3) 내를 향하여 개방시키는 개방 위치(O) 사이에서 적어도 이동 가능하게 구성하고 있다. 본 실시 형태의 로드 포트(2)는, 완전 폐쇄 위치(C)에 위치 부여한 로드 포트 도어(22)의 기립 자세를 유지한 채 그대로 도 9에 도시하는 개방 위치(O)까지 이동시킬 수 있고, 또한, 도 9에 도시하는 개방 위치(O)로부터 도시하지 않은 완전 개방 위치까지 기립 자세를 유지한 채 그대로 하측 방향으로 이동 가능하게 구성하고 있다. 이와 같은 로드 포트 도어(22)의 이동은, 로드 포트(2)에 마련한 도어 이동 기구(27)에 의하여 실현되어 있다. 또한 본 실시 형태의 로드 포트(2)는, 도킹 위치에 위치 부여한 적재대(23) 상의 FOUP(4)가 베이스(21)로부터 이격되는 방향으로 이동하는 것을 규제하는 이동 규제부 L을 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는 이동 규제부 L을 윈도우 유닛(214)으로서 유닛화하고 있다(도 7 참조).
본 실시 형태의 로드 포트(2)는, FOUP(4)의 내부 공간(4S)에 퍼지용 기체(퍼지용 가스라고도 칭해지며 주로 질소 가스나 드라이 에어가 이용됨)를 주입하여 FOUP(4)의 내부 공간(4S)의 기체 분위기를 퍼지용 기체로 치환 가능한 퍼지 장치 P를 구비하고 있다(도 4 참조). 퍼지 장치 P는, 적재대(23) 상에 상단부를 노출 가능한 상태에서 소정 개소에 배치되는 복수의 퍼지 노즐(9)(기체 급배 장치)을 구비한 것이다. 이들 복수의 퍼지 노즐(9)은, FOUP(4)의 저면에 마련한 포트(40)의 위치에 따라 적재대(23) 상의 적절한 위치에 장착되어, 포트(40)에 접촉한 상태에서 접속 가능한 것이다. 이와 같은 퍼지 장치 P를 이용한 보텀 퍼지 처리는, FOUP(4)의 저부에 마련된 복수의 포트(40) 중 소정 수(전부를 제외함)의 포트를 「공급 포트」로서 기능시켜, 공급 포트에 접속한 퍼지 노즐(9)에 의하여 당해 FOUP(4) 내에 질소 가스나 불활성 가스 또는 드라이 에어 등의 적절히 선택된 퍼지용 기체를 주입함과 함께, 나머지 포트(40)를 「배기 포트」로서 기능시켜, 배기 포트에 접속한 퍼지 노즐(9)을 통하여 FOUP(4) 내의 기체 분위기를 배출함으로써 FOUP(4) 내에 퍼지용 기체를 충만시키는 처리이다. 로드 포트(2)는, 보텀 퍼지 처리 시에 배기 포트로서 기능하는 포트(40)에 접속한 퍼지 노즐(9)의 가스압(배기압)을 검출하는 압력 센서(도시 생략)를 구비하고 있다.
본 실시 형태의 로드 포트(2)는, 도 10에 도시한 바와 같이, FOUP(4) 내에 있어서의 웨이퍼 W의 유무나 수납 자세를 검출 가능한 매핑부 m을 구비하고 있다. 매핑부 m은, FOUP(4) 내에 있어서 높이 방향 H로 다단형으로 수납된 웨이퍼 W의 유무를 검출 가능한 매핑 센서(송신기 m1, 수신기 m2)와, 매핑 센서 m1, m2를 지지하는 센서 프레임 m3을 갖고 있다. 매핑부 m은, 그 전체가 반송실 내의 반송 공간에 배치되는 매핑 퇴피 자세와, 적어도 매핑 센서 m1, m2가 베이스(21)의 개구(21a)를 통하여 FOUP(4) 내에 위치 부여되는 매핑 자세 사이에서 자세 가능하다. 매핑부 m은, 매핑 퇴피 자세나 매핑 자세를 유지한 채 그대로 높이 방향 H로 이동 가능하게 구성되어 있다. 도 10에 도시한 바와 같이, 센서 프레임 m3의 일부를 도어 이동 기구(27)의 일부에 장착함으로써, 매핑부 m의 승강 이동이 로드 포트 도어(22)의 승강 이동과 일체로 행해지도록 구성하고 있다. 또한 도 10 이외의 각 도면에서는 매핑부 m을 생략하고 있다.
매핑 센서는, 신호인 빔(선광)을 발하는 송신기 m1(발광 센서)과, 송신기 m1로부터 발해진 신호를 수신하는 수신기 m2(수광 센서)로 구성된다. 또한 매핑 센서를, 송신기와, 송신기로부터 발해진 선광을 송신기를 향하여 반사하는 반사부에 의하여 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 송신기는 수신기로서의 기능도 갖는다.
그리고 본 실시 형태에 따른 로드 포트(2)는, 도 1에 도시한 바와 같이, FOUP(4)에 부여된 개체 식별용 ID(4x)를 판독 가능한 ID 판독 수단(2x)과, ID 판독 수단(2x)으로 판독한 개체 식별용 ID(4x) 및 FOUP(4)의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 센서(2c)(본 실시 형태에서는 압력 센서, 매핑 센서의 2종류의 센서)의 검출값(센서값)을 상위 시스템 C에 대하여 송신 가능한 로드 포트측 통신 수단(2y)을 구비하고 있다. ID 판독 수단(2x), 압력 센서, 매핑 센서, 로드 포트측 통신 수단(2y)는 각각 범용품으로 구성되며, 로드 포트(2)의 소정 개소에 마련된다.
상위 시스템 C는, 도 1에 도시한 바와 같이, 상위 시스템측 통신 수단 Cx와 연관 수단 Cy와 데이터베이스 Cd와 데이터 처리부 Cz를 구비하고 있다. 상위 시스템측 통신 수단 Cx는, 로드 포트측 통신 수단(2y)으로부터 송신되는 개체 식별용 ID(4x) 및 센서값을 수신 가능한 것이다. 연관 수단 Cy는, 상위 시스템측 통신 수단 Cx에 의하여 수신한 개체 식별용 ID(4x)와 센서값을 상호 간에 연관짓는 것이다. 데이터베이스 Cd는, 연관 수단 Cy로 연관지어진 데이터를 저장하여 축적하는 것이고, 데이터 처리부 Cz는, 데이터베이스 Cd 내의 데이터를 해석하여 개체 식별용 ID(4x)별 상태(본 실시 형태에서는 FOUP(4)의 교환 시기의 예측 결과)를 출력하는 것이다. 상위 시스템측 통신 수단 Cx, 연관 수단 Cy, 데이터베이스 Cd는 각각 범용품을 이용하여 구성할 수 있다. 데이터 처리부 Cz에 있어서의 구체적인 처리 내용은 후술한다.
다음으로, EFEM의 동작 흐름에 맞추어 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1)의 동작 흐름을 설명한다.
먼저, OHT 등의 용기 반송 장치에 의하여 FOUP(4)가 로드 포트(2)의 상방까지 반송되어 적재대(23) 상에 적재된다. 이때, 예를 들어 적재대(23)에 마련한 위치 결정용 돌기(231)가 FOUP(4)의 위치 결정용 오목부에 끼워져 적재대(23) 상의 로크 돌출부(232)를 로크 상태로 한다(로크 처리). 본 실시 형태에서는, 반송실(3)의 폭 방향으로 3대 나란히 배치한 로드 포트(2)의 적재대(23)에 각각 FOUP(4)를 적재할 수 있다. 또한 FOUP(4)가 적재대(23) 상의 소정의 위치에 적재되어 있는지 여부를 검출하는 착좌 센서(도시 생략)에 의하여, FOUP(4)가 적재대(23) 상의 정규 위치에 적재된 것을 검출하도록 구성할 수도 있다.
본 실시 형태의 로드 포트(2)에서는, 적재대(23) 상의 정규 위치에 FOUP(4)가 적재된 시점에서, 적재대(23)에 마련한, 예를 들어 가압 센서의 피가압부를 FOUP(4) 중 저면부가 압박한 것을 검출한다. 이를 계기로, 적재대(23)에 마련한 퍼지 노즐(9)(모든 퍼지 노즐(9))이 적재대(23)의 상면보다도 상방으로 진출하여 FOUP(4)의 각 포트(40)에 연결되어 각 포트(40)는 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환된다. 그리고 본 실시 형태의 로드 포트(2)는, 퍼지 장치 P에 의하여 FOUP(4)의 내부 공간(4S)에 질소 가스를 공급하여 FOUP(4)의 내부 공간(4S)을 질소 가스로 치환하는 처리(보텀 퍼지 처리)를 행한다. 보텀 퍼지 처리 시에 FOUP(4) 내의 기체 분위기는, 배기 포트로서 기능하는 포트(40)에 접속되어 있는 퍼지 노즐(9)로부터 FOUP(4) 밖으로 배출된다. 이와 같은 보텀 퍼지 처리에 의하여 FOUP(4) 내의 수분 농도 및 산소 농도를 각각 소정값 이하로까지 저하시켜 FOUP(4) 내에 있어서의 웨이퍼 W의 주위 환경을 저습도 환경 및 저산소 환경으로 한다.
본 실시 형태의 로드 포트(2)는 로크 처리 후에, 도 2에 도시하는 위치에 있는 적재대(23)를 도 8에 도시하는 도킹 위치까지 이동시키고(도킹 처리), 이동 규제부 L을 이용하여 FOUP(4)의 적어도 양 사이드를 보유 지지하여 고정하는 처리(클램프 처리)를 행하고, 연결 기구(221)를 덮개 연결 상태로 전환하고(덮개 연결 처리), FOUP 도어(43)를 로드 포트 도어(22)와 함께 이동시켜 베이스(21)의 개구부(21a) 및 FOUP(4)의 반출입구(41)를 개방하여 FOUP(4) 내의 밀폐 상태를 해제하는 처리(밀폐 해제 처리)를 실행한다. 본 실시 형태의 로드 포트(2)는, 로드 포트 도어(22)를 개방 위치(O)로부터 완전 개방 위치로 이동시키는 처리 중에 매핑부 m에 의한 매핑 처리를 실시한다. 매핑 처리는, 밀폐 해제 처리를 실행하기 직전까지 매핑 퇴피 자세에 있는 매핑부 m을, 로드 포트 도어(22)를 완전 폐쇄 위치(C)로부터 개방 위치(O)까지 이동시킨 후에 매핑 자세로 전환하고, 로드 포트 도어(22)를 완전 개방 위치를 향하여 하방으로 이동시킴으로써 매핑부 m도 매핑 자세를 유지한 채 그대로 하방으로 이동시키고, 매핑 센서 m1, m2를 이용하여, FOUP(4) 내에 수납된 웨이퍼 W의 유무나 수납 자세를 검출하는 처리이다. 즉, 송신기 m1로부터 수신기 m2를 향하여 신호를 발함으로써 송신기 m1과 수신기 m2 사이에 형성되어 있는 신호 경로가, 웨이퍼 W가 존재하고 있는 곳에서는 차단되고, 웨이퍼 W가 존재하고 있지 않은 곳에서는 차단되지 않고 수신기 m2에 도달한다. 이것에 의하여, FOUP(4) 내에 있어서 높이 방향 H로 나란히 수납되어 있는 웨이퍼 W의 유무나 수납 자세를 순차적으로 검출할 수 있다.
밀폐 해제 처리를 실행함으로써 FOUP 본체(42)의 내부 공간(4S)과 반송실(3)의 내부 공간(3S)이 연통된 상태로 되고, 매핑 처리에서 검출한 정보(웨이퍼 위치)에 기초하여, 반송실(3)의 내부 공간(3S)에 마련한 반송 로봇(31)이 특정 웨이퍼 적재 선반으로부터 웨이퍼 W를 취출하거나 특정 웨이퍼 적재 선반에 웨이퍼 W를 수납하는 처리(반송 처리)를 실시한다.
본 실시 형태에 따른 로드 포트(2)는, FOUP(4) 내의 웨이퍼 W가 모두 처리 장치 M에 의한 처리 공정을 종료한 것으로 되면, 도어 이동 기구(27)에 의하여 로드 포트 도어(22)를 완전 폐쇄 위치(C)로 이동시켜, 베이스(21)의 개구부(21a) 및 FOUP(4)의 반출입구(41)를 폐쇄하여 FOUP(4)의 내부 공간(4S)을 밀폐하는 처리(밀폐 처리)를 행하고, 계속해서, 연결 기구(221)를 덮개 연결 상태로부터 덮개 연결 해제 상태로 전환하는 처리(덮개 연결 해제 처리)를 실행한다. 이 처리에 의하여 FOUP 본체(42)에 FOUP 도어(43)를 장착할 수 있으며, 베이스(21)의 개구부(21a) 및 FOUP(4)의 반출입구(41)는 각각 로드 포트 도어(22), FOUP 도어(43)에 의하여 폐쇄되어 FOUP(4)의 내부 공간(4S)은 밀폐 상태로 된다.
계속해서, 본 실시 형태에 따른 로드 포트(2)는, 이동 규제부 L에 의한 FOUP(4)의 고정 상태(클램프 상태)를 해제하는 클램프 해제 처리를 행하고, 이어서 적재대(23)를 베이스(21)로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 처리(도킹 해제 처리)를 실행한 후, 적재대(23) 상의 로크 돌출부(232)로 FOUP(4)를 로크하고 있는 상태를 해제한다(로크 해제 처리). 이것에 의하여, 소정의 처리를 종료한 웨이퍼 W를 격납한 FOUP(4)는 각 로드 포트(2)의 적재대(23) 상으로부터 용기 반송 장치로 전달되어 다음 공정으로 운반된다.
이상의 처리를 행하는 과정에서, 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1)은, 로드 포트(2)의 적재대(23)에 적재된 FOUP(4)의 상태를 출력한다(구체적으로는 FOUP(4)의 교환 시기를 예측함). 즉, 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1)은, 로드 포트(2)의 적재대(23)에 FOUP(4)가 세트된 시점에서 FOUP(4)의 개체 식별용 ID(4x)를 로드 포트(2)의 ID 판독 수단(2x)으로 판독하고, 판독한 개체 식별용 ID(4x)를 로드 포트측 통신 수단(2y)에 의하여 상위 시스템 C의 연관 수단 Cy에 송신한다. 그리고 FOUP(4) 내를 퍼지하는 처리(보텀 퍼지 처리)를 행할 때에, 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1)은, 로드 포트(2)의 배기용 퍼지 노즐(9)에 관련지어 마련한 압력 센서로 배기 가스의 압력을 검출하고, 검출값(압력값)을 상위 시스템 C의 연관 수단 Cy에 송신한다.
상위 시스템 C는, 상위 시스템측 통신 수단 Cx에 의하여 개체 식별용 ID(4x) 및 압력값을 수신하고, 연관 수단 Cy로 개체 식별용 ID(4x) 및 압력값을 상호 간에 연관지어 데이터베이스 Cd에 보존(저장, 축적)한다. 또한 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1)은, 매핑부 m에 의한 매핑 처리 시에, 매핑 센서의 검출값인 웨이퍼 위치를 로드 포트측 통신 수단(2y)에 의하여 상위 시스템 C의 연관 수단 Cy에 송신한다. 상위 시스템 C는, 상위 시스템측 통신 수단 Cx에 의하여 웨이퍼 위치를 수신하고, 연관 수단 Cy로 개체 식별용 ID(4x)와 웨이퍼 위치를 연관지어 데이터베이스 Cd에 보존(저장, 축적)한다.
이것에 의하여, 상위 시스템 C에서는, 로드 포트(2)에 마련된 각종 센서의 검출값(본 실시 형태에서는 압력 센서의 압력값, 매핑 센서의 웨이퍼 위치)을, FOUP(4)에 부여된 개체 식별용 ID(4x)와 연관지어 데이터베이스화한다. 또한 본 실시 형태에서는, 도 13의 테이블 FOUP(4)별 개체 식별용 ID(4x), 압력 센서의 압력값(도 13의 배기 노즐 압력값), 매핑 센서의 웨이퍼 위치(도 13의 FOUP 웨이퍼 위치)와 함께, 계측 일시를 보존하는 것으로 하고 있다. 그리고 상위 시스템 C의 데이터 처리부 Cz에 있어서, 수집한 데이터를 해석하여 FOUP(4)의 교환 시기의 예측을 행한다. 또한 로드 포트(2)의 배기용 퍼지 노즐(9)에 관련지어 마련한 압력 센서로 검출한 배기 가스의 압력값의 변화에 기초하여, FOUP(4)의 반출입구(41)와 FOUP 도어(43) 사이의 간극이 벌어져 있음을 판단할 수 있다. 즉, 배기용 퍼지 노즐(9)로부터 배기되는 기체의 압력이 낮게 되어 있음을 알 수 있으면, FOUP(4)의 반출입구(41)와 FOUP 도어(43) 사이의 간극을 통한 배기량이 많게 되어 있음을 알 수 있으며, FOUP(4)의 반출입구(41)와 FOUP 도어(43) 사이의 간극이 벌어져 있다고 판단할 수 있어 FOUP(4)의 변형을 특정할 수 있다. 또한 전술한 바와 같이, 매핑 센서의 검출값이 이전의 검출값과 상이한(웨이퍼 W의 위치 어긋남이 발생하고 있는) 경우에는, FOUP(4)가 변형되어 웨이퍼 W의 위치가 변화되었다고 생각할 수 있다. 즉, FOUP(4)의 변형이 진행되면, FOUP(4) 내에 다단형으로 수용되는 웨이퍼 W끼리의 간극이 변화되기 때문에, 이와 같은 변화를 검출함으로써 FOUP(4)의 변형을 특정하거나, 웨이퍼 W가 경사진 자세로 수용되어 있음을 검출함으로써 FOUP(4)의 변형을 특정할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서의 데이터 처리부 Cz는, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 특정 센서(2c)(본 실시 형태에서는 압력 센서, 매핑 센서)로 검출한 센서값(압력값, 웨이퍼 위치)으로부터 통계 데이터를 산출하는 산출 수단 Cz1과, 특정 개체 식별용 ID(4x)에 연관지어진 센서값과, 산출 수단 Cz1에 의하여 산출한 산출 결과를 비교하는 비교 수단 Cz2과, 비교 수단 Cz2에 의하여 비교한 결과에 기초하여 FOUP(4)의 교환 시기를 산출하여 예측 결과를 출력하는 예측 결과 출력 수단 Cz3을 구비하고 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 데이터 처리부 Cz는, 데이터베이스 Cd에 저장, 축적된 데이터를 각종 센서별로 평균화한 수치에 기초하여 FOUP(4)의 교환 시기를 예측하는 것이다. 여기서 「예측 결과 출력 수단 Cz3」은, 본 발명에 있어서의 「비교 수단에 의하여 비교한 결과에 기초하여 기판 수납 용기의 상태를 출력하는 상태 출력 수단」에 상당하는 것이며, 「상태 출력 수단」의 일례이다.
구체적으로는, 도 11의 (b)의 흐름도에 도시한 바와 같이, 데이터 처리부 Cz의 산출 수단 Cz1이, 데이터베이스 Cd로부터 FOUP(4)의 개체 식별용 ID(4x)별로 데이터를 취득하여 개체 식별용 ID(4x)별로 각종 센서값을 그래프화하는 처리와, 각 개체 식별용 ID(4x)의 그래프화된 센서값(센서값 그래프)을 센서의 종류별로 평균화하는 처리, 즉, 센서(2c)의 종류별로 센서값 평균 그래프를 작성하는 처리(통계 데이터를 산출하는 처리)를 행한다. 도 12의 (a)에, 개체 식별용 ID 「A」에 연관지어진 「제1 센서의 센서값」(예를 들어 압력 센서의 압력값)에 관한 「센서값 그래프」의 일례를 나타내고, 동 도면의 (b)에, 개체 식별용 ID 「A」에 연관지어진 「제2 센서의 센서값」(예를 들어 매핑 센서의 웨이퍼 위치)에 관한 「센서값 그래프」의 일례를 나타낸다. 또한 동 도면의 (c)에, 개체 식별용 ID 「A」에 연관지어진 제1 센서의 센서값에 관한 「센서값 그래프」와, 개체 식별용 ID 「B」에 연관지어진 제1 센서의 센서값에 관한 「센서값 그래프」와, 이들 복수의 「센서값 그래프」에 기초하여 작성한 「제1 센서에 관한 센서값 평균 그래프」의 일례를 나타낸다.
센서값 평균 그래프를 작성하는 처리에 이어서, 데이터 처리부 Cz의 비교 수단 Cz2가, 센서값 평균 그래프와 개체 식별용 ID(4x)별로 작성한 센서값 그래프를 해석(비교·검토)한다. 이 경우의 해석으로서는, 예를 들어 센서값 평균 그래프와 비교되는 센서값의 괴리도나, 설정된 역치에 대한 접근 정도(또는 역치를 초과하였는지 여부) 등의 연산·판단 처리를 포함시킬 수 있다. 도 12의 (c)에, 제1 센서의 센서값 평균 그래프와, 개체 식별용 ID 「A」에 연관지어진 제1 센서의 센서값에 관한 센서값 그래프를 나란히 나타낸다.
그리고 데이터 처리부 Cz의 예측 결과 출력 수단 Cz3이, 동일한 개체 식별용 ID(4x)의 각종 센서의 검출값에 기초하는 교환 시기 예측 결과를 해석(비교·검토)하여 개체 식별용 ID(4x)별(FOUP(4)별) 교환 시기를 예측하고, 그 예측 결과를 출력한다. 이 경우, 센서의 종류별로 우선 순위(가중치 부여)를 설정하거나 평균값을 연산하는 등의 처리가 가능하다. 즉, 센서의 종류별로 예측 교환 시기가 상이한 경우(예를 들어 제1 센서의 검출값에 기초하는 교환 시기가 4월 23일이고 제2 센서의 검출값에 기초하는 교환 시기가 4월 25일인 경우)에는, 가장 이른 예측 교환 시기(4월 23일)를 FOUP의 예측 교환 시기로서 출력하거나, 각 센서의 예측 교환 시기의 평균 또는 중간값(4월 24일)을 FOUP의 예측 교환 시기로서 출력하거나, 또는 가장 늦은 예측 교환 시기(4월 25일)를 FOUP의 예측 교환 시기로서 출력하도록 설정할 수 있다. 또한 전술한 가중치 부여나 평균값의 연산 등이 아니라, 센서값의 역치나 FOUP(4)의 사용 횟수 등을 임의로 설정하고, 설정한 역치나 사용 횟수 등이 범위 외로 되었을 때, FOUP(4)의 교환 시기로서 출력할 수도 있다.
데이터 처리부 Cz가 출력하는 개체 식별용 ID(4x)별(FOUP(4)별) 교환 시기 예측 결과는, 예를 들어 유저가 시인 가능한 디스플레이에 표시하거나, 적당한 스피커 등으로부터 소리로서 발하여 통지하도록 설정함으로써, 유저는 FOUP(4)의 교환 시기 예측 결과를 파악할 수 있다.
이와 같은 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1) 및 기판 수납 용기 관리 방법에 의하면, 많은 제조 현장에서 이미 사용되고 있는 FOUP(4)에 부여한 개체 식별용 ID(4x)와, 로드 포트(2)에 마련한 센서(2c)에 의한 검출값을 상위 시스템 C에서 연관지어 데이터베이스화하고, 상위 시스템 C의 데이터 처리부 Cz에서 데이터베이스 Cd 내의 데이터를 해석하여 개체 식별용 ID(4x)별 FOUP(4)의 상태(구체적으로는 교환 시기의 예측 결과)를 출력함으로써, FOUP(4)의 열화 정보를 취득할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1)을 활용함으로써, 유저는, 로드 포트(2)에 마련한 센서(2c)의 검출값에 기초하여 예측되는 FOUP(4)별 교환 시기를 파악할 수 있다. 그리고 교환 시기가 임박한 FOUP(4)나 교환 시기에 도달해 있는 FOUP(4)를 새로운 FOUP(4)로 교환함으로써, FOUP(4)의 변형·왜곡에 기인하는 결함, 즉, FOUP(4)의 반출입구(41)와 FOUP 도어(43)의 간극이 커져 이 간극을 통하여 기체가 FOUP(4) 내로 유입되거나 누출되는 결함을 방지·억제할 수 있으며, FOUP(4) 내의 기체를 질소 가스로 치환하는 퍼지 처리 후에 있어서, 질소 가스가 FOUP(4) 내로부터 FOUP(4) 밖으로 유출되거나 대기(산소)가 FOUP(4) 내로 유입되는 사태를 방지하여 소정의 기간 FOUP(4) 내부를 저산소 농도로 유지하는 것이 가능하여, FOUP(4) 내에 수용되는 웨이퍼의 표면이 산화되는 사태를 방지·억제할 수 있다. 그 결과, FOUP(4)의 변형에 기인하는 에러 발생 빈도를 저감시킬 수 있어, 반도체 제조 장치의 정지 시간이 짧아져 생산성이 향상된다.
특히 모든 FOUP(4)에 센서 등의 기기류를 마련하는 작업이 대규모이고 복잡한 것을 고려하면, 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1) 및 기판 수납 용기 관리 방법은, 현행의 FOUP(4)에 대하여 개체 식별용 ID(4x)를 부여하기만 하면 되어, 종래 기술로서 설명한 FOUP(4)별로 센서를 마련하는 양태에 비하여, 각 FOUP(4)에 센서용 전원을 실장할 필요가 없다는 점에 있어서도 유리하며, 기판 수납 용기 관리 시스템(1) 및 기판 수납 용기 관리 방법에 적용 가능한 전용의 기판 수납 용기를 새로이 준비할 필요가 없어 제조 현장(제조 라인)에 도입하기 쉽다.
게다가 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1) 및 기판 수납 용기 관리 방법은, 센서의 설치 대상을 로드 포트(2)에 설정하고 있음으로써, 종래 기술로서 설명한 FOUP(4)별로 센서를 마련하는 양태에 비하여, 메인터넌스의 대상으로 되는 센서의 절대수가 적어 메인터넌스의 부담이 경감됨과 함께, FOUP(4)의 온수 세정 시의 열이나 침수에 의한 센서 등의 기기류의 고장에 유의할 필요가 없다는 점에 있어서도 유리하다. 또한 로드 포트(2)의 ID 판독 수단(2x), 센서(2c) 및 로드 포트측 통신 수단(2y)에 대한 전원 공급은, 로드 포트(2)가 갖는 전기계를 이용하여 비교적 용이하게 행할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1) 및 기판 수납 용기 관리 방법에 의하면 기판 수납 용기 수요의 예측도 행할 수 있다. 즉, 기판 수납 용기인 FOUP(4)의 교환 시기 예측의 결과로부터, 동 시기에 교환(폐기)될 것으로 예측된 FOUP(4)의 수를 새로운 FOUP(4)의 도입수로서 수요 예측할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 기판 수납 용기 관리 시스템(1) 및 기판 수납 용기 관리 방법에 의하면, 데이터베이스 Cd에 수집된 데이터를 빅 데이터로서 활용하여, 데이터 마이닝에 의한 기판 수납 용기 열화 원인의 추구도 가능할 것으로 생각된다.
또한 이하의 제2 실시 형태와 같이, 데이터베이스 Cd에 보존된 데이터의 해석에 기계 학습을 이용해도 된다.
제1 실시 형태에서는, 상위 시스템 C의 데이터 처리부 Cz는, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같은 구성이었지만, 제2 실시 형태에서는, 도 14에 도시하는 데이터 처리부 Ce를 이용한다. 또한 데이터 처리부 Ce 이외의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태(도 1)와 마찬가지로 FOUP(4)가 로드 포트(2)에 의하여 FOUP 도어(43)를 개폐하는 과정에서 단일 또는 복수의 센서(2c)를 이용하여 FOUP(4)의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출한다. 또한 센서(2c)로 검출한 센서값을 상위 시스템 C의 데이터베이스 Cd에 보존(저장, 축적)한다. 또한 데이터베이스 Cd에 보존되는 데이터는, 도 13에 나타내는 테이블과 같이, 개체 식별용 ID(4x)와, 센서(2c)로 검출한 센서값을 연관 수단 Cy로 연관짓고, 계측 일시를 부여한 레코드로서 저장된다. 또한 데이터베이스 Cd에 보존된 데이터는, 도 14에 도시하는 데이터 처리부 Ce에 의하여 처리·해석되어, FOUP(4)의 상태 또는 교환 시기 예측 등 예지 보전에 활용된다.
데이터 처리부 Ce에 대하여 구체적인 구성을 이하에 설명한다. 데이터 처리부 Ce는, 도 14에 도시하는 블록도와 같이 학습 수단 Ce1과 예측 결과 출력 수단 Ce2를 갖고 있다. 학습 수단 Ce1은, 예를 들어 신경망으로 구성된다.
이하에, 본 실시 형태의 데이터 처리부 Ce가 갖는 학습 수단 Ce1에 의한 학습 완료 모델의 구축 수순을 설명한다. 먼저, 데이터베이스 Cd로부터 FOUP(4)별 센서(2c)의 센서값의 시계열 데이터와, FOUP(4)가 실제로 열화·변형되어 사용하지 못하게 된 일시 또는 교환한 일시를 추출하여 학습 수단 Ce1의 신경망에 입력한다. 그러면 신경망에서는, 입력된 데이터에 따라 각종 파라미터가 갱신되어 학습이 진행된다. 이를 반복함으로써 학습 완료 모델이 구축된다.
이상의 수순에서 구축된 학습 완료 모델에, 데이터베이스 Cd에 보존된 FOUP(4)별 데이터를 입력하면, FOUP(4)의 상태의 추정, 교환 시기의 예측 결과를 출력할 수 있다. 따라서 학습 완료 모델로부터 출력된 FOUP(4)의 상태, 교환 시기 예측을, 예측 결과 출력 수단 Ce2를 이용하여 출력한다.
본 실시 형태에서는 신경망을 이용하여 학습 모델을 구축하였지만, 이 이외의 방법을 이용하는 것도 가능하다. 또한 본 실시 형태에서는 교사가 있는 학습을 이용하였지만 교사가 없는 학습을 이용해도 되고, 학습 모델을 수시로 갱신하는 알고리즘을 이용해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는 데이터베이스 Cd로부터 FOUP(4)를 이용하지 못하게 된 일시를 추출하여 학습 완료 모델을 구축하였지만, FOUP(4)를 정상적으로 이용할 수 있을 때의 데이터를 이용하여 학습 완료 모델을 구축하여 예지 보전을 행하는 것도 가능하다.
또한 이하의 제3 실시 형태와 같이, 데이터 처리부 Cz가 출력한 개체 식별용 ID(4x)별 FOUP(4)의 상태나, 데이터베이스 Cd에 보존된 그 외의 데이터를 이용하여 로드 포트(2)의 동작을 FOUP(4)별로 조정해도 된다.
제1 실시 형태의 상위 시스템 C는, 도 1에 도시한 바와 같은 구성이었지만, 제3 실시 형태에서는, 도 15에 도시하는 상위 시스템 C를 이용한다. 또한 로드 포트(2)의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 상위 시스템 C는, 도 15에 도시한 바와 같이, 상위 시스템측 통신 수단 Cx와 연관 수단 Cy와 데이터베이스 Cd와 데이터 처리부 Cz와 동작 조정부 Ca를 구비하고 있다. 상위 시스템측 통신 수단 Cx는, 로드 포트측 통신 수단(2y)과의 사이에서 쌍방향으로 데이터 신호를 송수신 가능하며, 로드 포트(2)의 ID 판독 수단(2x)으로 판독한 개체 식별용 ID(4x)와, 센서(2c)로 검출한 센서값을 수신한다. 수신하는 센서값은 1종류이더라도, 복수 종류이더라도 상관없다. 연관 수단 Cy는 개체 식별용 ID(4x)와 센서값을 상호 간에 연관짓는다. 데이터베이스 Cd는, 연관 수단 Cy로 연관지어진 데이터를 저장하여 축적한다. 데이터베이스 Cd에는, 제1 실시 형태와 마찬가지로(도 13 참조), 개체 식별용 ID(4x)와 센서값이 연관지어진 데이터에 계측 일시가 부여된 데이터가 축적된다. 데이터 처리부 Cz는 데이터베이스 Cd 내의 데이터를 해석하여 개체 식별용 ID(4x)별 상태를 출력한다. 본 실시 형태에서는, 데이터 처리부 Cz가 출력한 FOUP(4)의 상태에 대해서도 개체 식별용 ID(4x)에 연관지어 데이터베이스 Cd에 보존한다.
본 실시 형태의 로드 포트(2) 및 상위 시스템 C에 의한 FOUP(4)의 처리 수순을 설명한다. 먼저, 로드 포트(2)의 적재대(23)에 FOUP(4)가 적재되면, 로드 포트(2)의 ID 판독 수단(2x)에 의하여 FOUP(4)의 개체 식별용 ID(4x)가 판독된다. 다음으로, 로드 포트측 통신 수단(2y)이 FOUP(4)의 개체 식별용 ID(4x)를 상위 시스템측 통신 수단 Cx에 송신한다. 상위 시스템 C에서는, 수신한 개체 식별용 ID(4x)의 FOUP(4)의 상태 데이터가 데이터베이스 Cd에 조회되고, 그 결과 얻어진 상태 데이터가 동작 조정부 Ca에 입력된다. 동작 조정부 Ca에서는, FOUP(4)의 상태에 맞추어 로드 포트(2)가 FOUP(4)를 처리할 때의 동작을 조정한다.
예를 들어 아직 변형이 진행되고 있지 않은 FOUP(4)이면, 통상과 같이 처리를 행하도록 상위 시스템측 통신 수단 Cx를 통하여 로드 포트(2)에 지시가 송신된다. 변형이나 열화가 진행된 FOUP(4)이면, 로드 포트(2)에서의 처리 시에 에러가 발생할 가능성이 높기 때문에, 예를 들어 에러 발생 시의 리트라이 횟수를 많게 설정하도록 상위 시스템측 통신 수단 Cx를 통하여 로드 포트(2)에 지시가 송신된다. 이와 같이 FOUP(4)의 상태에 따라 리트라이 횟수(본 발명의 「기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값」에 상당함)를 설정함으로써, 변형이나 열화가 진행된 FOUP(4)이더라도 로드 포트(2)에서 에러를 빈발시키는 일 없이 원활히 처리를 진행시킬 수 있다.
또한 동작 조정부 Ca가 제어값을 조정할 때에 이용하는 데이터는 FOUP(4)의 상태뿐 아니라 다른 데이터를 참조해도 된다. 예를 들어 로드 포트(2)에서의 FOUP(4)의 처리 시에 발생한 에러에 관한 정보를 개체 식별용 ID와 연관지어 데이터베이스 Cd에 보존해 두고, 동작 조정부 Ca가, 데이터베이스 Cd에 보존되어 있는 에러에 관한 정보에 기초하여 FOUP(4)별로 로드 포트(2)의 동작을 조정해도 된다. 구체적으로는, 동작 조정부 Ca가 FOUP(4)별로 발생하기 쉬운 에러를 산출하여 FOUP(4)별로 로드 포트(2)의 동작을 조정하면 된다. 이 경우의 일례로서, 로드 포트 도어(22)와 FOUP(4)의 도킹 처리 시에 에러가 발생하기 쉬운 FOUP(4)이면, 로드 포트(2)와 FOUP(4)의 도킹 처리 시의 압력(본 발명의 「기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값」에 상당함)을 통상적인 도킹 처리보다 강한 압력으로 하도록 로드 포트(2)의 동작을 조정하는 것을 들 수 있다. 이와 같이, 발생하기 쉬운 에러를 파악해 두고 FOUP(4)별로 미리 로드 포트(2)의 동작을 조정해 둠으로써 에러의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 또한 FOUP(4)별로 발생하기 쉬운 에러의 산출에는 통계 방법, 데이터 마이닝, 기계 학습 등의 다양한 방법을 이용하는 것이 가능하다. 또한 FOUP(4)별로 발생하기 쉬운 에러의 산출은 동작 조정부 Ca 이외에서 행해도 된다. 예를 들어 데이터 처리부 Cd에서 FOUP(4)별로 발생하기 쉬운 에러를 산출하고 동작 조정부 Ca에 산출 결과를 입력함으로써 동작 조정부 Ca가 로드 포트(2)의 동작을 조정하도록 해도 된다.
그 외에도, FOUP(4)에 격납된 웨이퍼 W에 이루어진 처리에 관한 정보를 개체 식별용 ID와 연관지어 데이터베이스 Cd에 보존해 두고, 동작 조정부 Ca가, 웨이퍼 W에 이루어진 처리에 관한 정보에 기초하여 FOUP(4)별로 로드 포트(2)의 동작을 조정해도 된다. 예를 들어 열처리된 후의 웨이퍼 W가 격납된 FOUP(4)를 다음 공정의 로드 포트(2)에서 처리하는 경우, 다음 공정의 로드 포트(2)로의 반송 중에 FOUP(4) 내의 분위기가 냉각되어 FOUP(4) 내의 기압이 변동된다. 이 경우, FOUP 도어(43)가 개폐되기 어려워지는 일이 있으므로, 통상보다 리트라이 횟수(본 발명의 「기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값」에 상당함)를 많게 해 두면 된다. 이와 같이, 로드 포트(2)에 FOUP(4)가 적재되었을 때에 개체 식별용 ID(4x)를 이용하여, 이전 공정에서의 웨이퍼 W의 처리에 관한 정보를 참조하여 로드 포트(2)의 동작 조정을 행함으로써, 로드 포트(2)에서 에러를 빈발시키는 일 없이 원활히 처리를 진행시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 동작 조정부 Ca가 FOUP(4)의 상태, FOUP(4)의 처리 시에 발생한 에러에 관한 정보, 및 FOUP(4)에 격납된 웨이퍼 W에 이루어진 처리에 관한 정보 중 어느 것을 이용하여 로드 포트(2)의 동작 조정을 행하는 것으로 하였다. 그러나 이 이외의 정보에 기초하여 로드 포트(2)의 동작 조정을 행하는 것도 가능하고, 복수의 정보를 조합하여 로드 포트(2)의 동작 조정을 행해도 된다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만 본 발명은 상기 실시 형태의 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 전술한 실시 형태에서는, 연관 수단 Cy, 데이터베이스 Cd, 데이터 처리부 Cz 및 동작 조정부 Ca가, 로드 포트(2)와는 다른 상위 시스템 C에 마련되는 것으로 하였다. 그러나 이들 각 기능부가 상위 시스템 C에 마련되는 것은 필수적이지는 않다. 예를 들어 연관 수단 Cy를 로드 포트(2)에 마련하고, 미리 로드 포트(2)에서 연관지어진 개체 식별용 ID(4x)와 센서값을 로드 포트(2)로부터 상위 시스템 C에 송신하도록 해도 된다. 데이터베이스 Cd, 데이터 처리부 Cz 및 동작 조정부 Ca에 대해서도 마찬가지로 로드 포트(2)에 마련하도록 해도 된다.
또한 전술한 실시 형태에서는, 로드 포트로부터 상위 시스템에 송신하는 센서값이 2종류의 센서의 센서값인 양태를 예시하였지만, 로드 포트로부터 상위 시스템에 송신하는 센서값이 1종류의 센서의 센서값인 양태나, 3종류 이상의 센서의 센서값인 양태여도 된다. 또한 상위 시스템의 설치 장소는 반도체 제조를 행하는 공장 내외를 불문하며, 복수의 반도체 제조 공장이나 복수의 반도체 제조 공정의 데이터를 하나의 상위 시스템에서 일괄 관리 또는 처리해도 된다. 또한 상위 시스템의 기능을 복수의 컴퓨터나 서버에 분산시키는 것도 가능하다. 데이터베이스에 보존하는 데이터의 형식에 대해서도, 실시 형태와 같은 테이블 이외의 형식으로 보존해도 된다. 또한 상기 실시 형태에서는, 데이터베이스에 보존하는 데이터에 계측 일시를 첨부함으로써 데이터의 시계열을 나타내었지만, 시계열을 파악할 수 있는 다른 데이터로 치환하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서의 「FOUP의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 센서」로서는 전술한 「배기 노즐의 압력 센서」, 「매핑 센서」 이외에 「용기 도어(FOUP 도어)의 완전 폐쇄 위치로부터 개방 위치까지의 이동에 걸린 시간을 직접 또는 간접적으로 검출 가능한 센서」나 「용기 도어(FOUP 도어)의 래치 키의 회전 토크를 측정하는 토크 센서」를 들 수 있다. 「용기 도어(FOUP 도어)의 완전 폐쇄 위치로부터 개방 위치까지의 이동 시간」을 데이터로서 취득함으로써, 용기 도어(FOUP 도어)가 열리기 어렵게 되어 있는지 여부를 파악할 수 있으며, 용기 도어(FOUP 도어)의 완전 폐쇄 위치로부터 개방 위치까지의 이동 시간이 길게 되어 있는 센서값(데이터)으로부터, 용기 도어(FOUP 도어)가 열리기 어렵게 되어 있는 사상, 즉, 기판 수납 용기가 변형되어 있을 가능성이 있다고 판단할 수 있다. 또한 FOUP의 도킹 처리 시, 용기 도어(FOUP 도어)와 로드 포트 도어가 도킹하는 데 필요한 토크나 압력을 계측할 수 있는 센서를 장착해도 된다.
또한 「용기 도어(FOUP 도어)의 래치 키의 회전 토크값」을 데이터로서 취득함으로써, 래치 키가 회전하기 어렵게 되어 있는지 여부를 파악할 수 있으며, 회전 토크값이 큰 데이터로부터, 래치 키가 회전하기 어렵게 되어 있는 사상, 즉, 기판 수납 용기가 변형되어 있을 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
나아가, 용기 도어(FOUP 도어)를 로드 포트 도어에 연결하기 위하여 로드 포트 도어에 마련한 연결 기구에 관하여, 이 연결 기구에 의한 적절한 연결 상태를 검출 가능한 센서를 로드 포트에 마련하고, 당해 센서의 검출값의 변화에 따라, 기판 수납 용기의 변형에 기인하는 연결 불량을 추측·판단하도록 설정해도 된다. 게다가 배기 노즐로부터 배출되는 배기 가스의 산소 농도계로부터 센서값을 취득함으로써, 기판 수납 용기의 변형에 의한 외기의 유입이 기판 수납 용기 내의 웨이퍼에 어느 정도 영향을 미치는 것인지를 추정·판단할 수 있다. 또한 로드 포트의 적재대에 마련한 로크 돌출부의 로크 에러를 검출함으로써, 기판 수납 용기의 저면에 마련된 피로크부(로크 돌출부와 걸림 결합하는 부분)의 깎임을 추정할 수 있다. 또한 로크 돌출부의 로크 에러 횟수를 계측해도 된다.
또한 상위 시스템의 데이터 처리부가 데이터 마이닝의 방법을 이용함으로써 기판 수납 용기의 상태를 출력(예를 들어 기판 수납 용기의 교환 시기를 예측) 가능한 것이어도 된다.
택트 타임을 검출(계측)하여 표준 택트 타임에 비하여 시간이 걸리게 된 경우에, 특정 로드 포트만큼 시간이 걸리는 경향이면, 로드 포트에 기인하는 타임 손실이 생기고 있다고 판정하는 것이 가능하여, 로드 포트의 조정을 촉구하는 메시지를 통지하거나, 특정 기판 수납 용기가, 어느 로드 포트 상에 적재하더라도 시간이 걸리는 경향이면, 기판 수납 용기에 기인하는 타임 손실이 생기고 있다고 판정하는 것이 가능하여, 기판 수납 용기를 체크 대상으로 하는 메시지 또는 교환을 촉구하는 메시지를 통지하도록 해도 된다. 또한 용기 도어(FOUP 도어)가 열리기 어려운 기판 수납 용기에 대하여, 동작 조정 수단이 보텀 퍼지 처리 시의 기체 공급량을 많게 설정하여 기판 수납 용기의 내압을 높여 용기 도어(FOUP 도어)가 열리기 쉬워지도록 처리를 행한 경우에는, 기판 수납 용기 내의 분위기가 외부로 누설되기 쉬워진다. 이와 같이, 로드 포트 주변의 산소 농도가 저하될 가능성이 있는 처리를 행하는 경우에는 작업자에게 통지하도록 해도 된다.
전술한 실시 형태에서는 기판 수납 용기로서, 웨이퍼 반송에 이용되는 FOUP를 채용하였다. 그러나 본 발명에서는 FOUP 이외의 기판 수납 용기, 예를 들어 MAC(Multi Application Carrier), H-MAC(Horizontal-MAC), FOSB(Front Open Shipping Box) 등을 이용하는 것도 가능하다.
전술한 실시 형태에서는 보텀 퍼지 처리 등에 이용하는 환경 가스로서 질소 가스를 예로 들었지만 이에 한정되지 않으며, 건조 가스, 아르곤 가스 등 원하는 가스(불활성 가스)를 이용할 수 있다.
또한 용기 도어(FOUP 도어)가 완전 폐쇄 위치로부터 완전 개방 위치로 이동하는 과정에서 일시적으로 경사 자세로 되는(부분 원호형 궤적을 그리는 바와 같은 동작을 수반하는) 것이더라도 상관없다.
그 외에 각 부의 구체적 구성에 대해서도 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
1: 기판 수납 용기 관리 시스템
2: 로드 포트
23: 적재대
2c: 센서
2x: ID 판독 수단
2y: 로드 포트측 통신 수단
4: 기판 수납 용기(FOUP)
41: 반출입구
4x: 개체 식별용 ID
C: 상위 시스템
Ca: 동작 조정부
Cd: 데이터베이스
Cx: 상위 시스템측 통신 수단
Cy: 연관 수단
Cz: 데이터 처리부
W: 기판(웨이퍼)

Claims (11)

  1. 기판 수납 용기에 대하여 기판을 출납 처리 가능하고, 상기 기판 수납 용기에 부여된 개체 식별용 ID를 판독 가능한 ID 판독 수단과, 상기 기판 수납 용기의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 센서를 갖는 로드 포트와,
    상기 ID 판독 수단으로 판독한 상기 개체 식별용 ID와, 상기 센서로 검출한 센서값을 상호 간에 연관짓는 연관 수단과,
    상기 연관 수단으로 연관지은 데이터를 축적하는 데이터베이스와,
    상기 데이터베이스 내의 상기 데이터를 해석하여 상기 개체 식별용 ID별 상기 기판 수납 용기의 상태를 출력하는 데이터 처리부와,
    상기 데이터 처리부가 출력한 상기 개체 식별용 ID별 상기 기판 수납 용기의 상태에 기초하여, 상기 로드 포트에 있어서의 상기 기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값을, 상기 처리의 개시 전에 미리 조정하는 동작 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는,
    특정 상기 센서로 검출한 센서값으로부터 통계 데이터를 산출하는 산출 수단과,
    특정 상기 개체 식별용 ID에 연관지어진 센서값과, 상기 산출 수단에 의하여 산출한 산출 결과를 비교하는 비교 수단과,
    상기 비교 수단에 의하여 비교한 결과에 기초하여 상기 기판 수납 용기의 상태를 출력하는 상태 출력 수단
    을 구비하는, 기판 수납 용기 관리 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로드 포트는 복수 종류의 상기 센서를 구비하고 있고,
    상기 연관 수단은, 상기 개체 식별용 ID와, 상기 복수 종류의 센서로 검출한 복수 종류의 상기 센서값을 상호 간에 연관 가능한, 기판 수납 용기 관리 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연관 수단은, 상기 개체 식별용 ID와, 상기 기판 수납 용기의 처리 시에 발생한 에러에 관한 정보 및 상기 기판 수납 용기에 격납된 상기 기판에 이루어진 처리에 관한 정보 중 적어도 어느 한쪽 정보를 상호 간에 연관 가능하고,
    상기 동작 조정부는, 상기 데이터베이스에 축적된 상기 개체 식별용 ID별 상기 적어도 어느 한쪽 정보에 기초하여, 상기 로드 포트의 상기 기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값을 조정하는, 기판 수납 용기 관리 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로드 포트와 통신 가능한 상위 시스템을 더 구비하고,
    상기 상위 시스템에 적어도 상기 연관 수단, 상기 데이터베이스 및 상기 데이터 처리부가 마련되어 있는, 기판 수납 용기 관리 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는, 상기 로드 포트의 상기 센서의 센서값으로부터 상기 기판 수납 용기의 상태를 학습하는 학습 수단을 갖는, 기판 수납 용기 관리 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 기판 수납 용기 관리 시스템에 포함되는 로드 포트이며,
    상기 기판 수납 용기에 부여된 상기 개체 식별용 ID를 판독 가능한 상기 ID 판독 수단과,
    상기 기판 수납 용기의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 상기 센서
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 로드 포트.
  9. 기판 수납 용기에 대하여 기판을 출납 처리 가능한 로드 포트에 의하여, 상기 기판 수납 용기에 부여된 개체 식별용 ID를 판독하는 ID 판독 스텝과,
    상기 로드 포트에 마련된 센서에 의하여 상기 기판 수납 용기의 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 검출 스텝과,
    상기 ID 판독 스텝에서 판독한 상기 개체 식별용 ID와 상기 검출 스텝에서 검출한 센서값을 상호 간에 연관짓는 연관 스텝과,
    상기 연관 스텝에서 연관지어진 데이터를 데이터베이스에 축적하는 데이터베이스화 스텝과,
    상기 데이터베이스 내의 상기 데이터를 해석하여 상기 개체 식별용 ID별 상기 기판 수납 용기의 상태를 출력하는 데이터 처리 스텝과,
    상기 데이터 처리 스텝에서 출력된 상기 개체 식별용 ID별 상기 기판 수납 용기의 상태에 기초하여, 상기 로드 포트에 있어서의 상기 기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값을, 상기 처리의 개시 전에 미리 조정하는 동작 조정 스텝
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기 관리 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 연관 스텝에 있어서, 상기 개체 식별용 ID와, 상기 기판 수납 용기의 처리 시에 발생한 에러에 관한 정보 및 상기 기판 수납 용기에 격납된 상기 기판에 이루어진 처리에 관한 정보 중 적어도 어느 한쪽 정보를 상호 간에 연관짓고,
    상기 동작 조정 스텝에 있어서, 데이터베이스에 축적된 상기 개체 식별용 ID별 상기 적어도 어느 한쪽 정보에 기초하여, 상기 로드 포트의 상기 기판 수납 용기의 처리에 관계되는 제어값을 조정하는, 기판 수납 용기 관리 방법.
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