図面 (/)

技術 被処理体の移載機構、被処理体の移載方法及び被処理体の処理システム

出願人 東京エレクトロン株式会社
発明者 菱谷克幸高橋喜一中村晴興
出願日 2007年10月19日 (11年9ヶ月経過) 出願番号 2007-272625
公開日 2009年5月7日 (10年2ヶ月経過) 公開番号 2009-099918
状態 特許登録済
技術分野 ウエハ等の容器,移送,固着,位置決め等 拡散 ウエハ等の容器、移送、固着、位置決め等
主要キーワード 半円側 収容ボックス内 開口ゲート 水平アクチュエータ 昇降エレベータ 剥き出し状態 サイドフロー ベース台
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年5月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

被処理体ボートの載置台ピッチが小さくなっても被処理体クランプ手段の押し部を被処理体ボートに干渉させることなく移載操作を迅速に行う被処理体の移載機構を提供する。

解決手段

被処理体Wを載置する支持つめ部88を有するリング状の載置台86を複数段に亘って設けた被処理体ボート40に対して被処理体を移載する移載機構76において、前進及び後退が可能なフォーク本体78と、フォーク本体の先端部に設けられて被処理体の周縁部と接触するストッパ部材94と、フォーク本体の基端部側に前進及び後退可能に設けられて、被処理体の周縁部と接触して被処理体をストッパ部材側へ押圧してクランプし、載置台間の間隙には挿入されないように制御される押し部を有するクランプ手段96と、フォーク本体を被処理体ボートに沿って上下動させるフォーク昇降手段80とを備える。

概要

背景

一般に、ICやLSI等の半導体集積回路を製造するためには、半導体ウエハに対して各種の成膜処理酸化拡散処理エッチング処理等を繰り返し行なうが、各処理を行なうにあたって、半導体ウエハを対応する装置間で搬送する必要がある。この場合、半導体ウエハは、複数枚、例えば25枚ずつ収容ボックス内へ収容されて搬送される。この種の収容ボックスとしては、カセットのように大気に対して開放状態で搬送するものや、FOUP(登録商標)のように、パーティクル自然酸化膜の付着を抑制するために、開閉蓋密閉状態になされた箱内をN2ガス等の不活性ガス清浄空気雰囲気にしたものが知られている(特許文献1〜3)。

そして、上記収容ボックスを取り扱う例えばバッチ式の処理システムにあっては、上記収容ボックスを搬送機構によって搬送するボックス搬送エリアと、この収容ボックスより半導体ウエハを熱処理のためにウエハボート等へ移載するための被処理体移載エリアとが一般的にはある(例えば特許文献4〜6)。そして、両エリアウエハの受け渡しを行うために開閉可能になされた開口ゲートを有する区画壁により区画されており、被処理体を剥き出し状態で搬送する上記被処理体移載エリア内は、ウエハ表面に自然酸化膜等が付着することを防止するために、不活性ガス、例えば窒素雰囲気になされている場合もあるし、清浄雰囲気になされている場合もある。

ところで、上記被処理体移載エリアでは、上述したような例えば25枚のウエハを収容する収容ボックス内のウエハを、ウエハの移載機構を用いて石英等よりなる被処理体ボートとしてのウエハボートに対して移載を行う。このウエハボートは、複数枚、例えば50〜150枚程度のウエハが等ピッチ多段に保持できるようになっている。また同様に、ウエハに対する熱処理が完了すると、上記移載機構を用いて上記とは逆にウエハボートから収容ボックスに対してウエハの移載を行う。

ここで、一般的に縦型熱処理ユニットにあっては、用いる石英製のウエハボートとしては、ウエハボートを構成する支柱にウエハのエッジを支持するウエハ支持溝部を形成してなる、いわゆるラダー型のウエハボートや支柱間にリング状の載置台を多段に掛け渡して、各載置台にウエハのエッジを支持する支持つめ部を形成してなる、いわゆるリング型のウエハボートが知られている(特許文献6等)。そして、最近にあっては、ガス流制御性が良くて膜厚等の面内均一性が比較的に良好なことから、上記リング型のウエハボートが用いられる傾向にある。

また、ウエハを移載する移載機構としては、スループット向上の要請により高速搬送を可能とするために、移載機構のフォークにウエハをクランプする機構を設け、ウエハをフォーク上で位置ずれしないようにクランプした状態でウエハを高速で搬送するようにした移載機構が提案されている(例えば特許文献7
)。

ここで、図13を参照してリング型のウエハボートに対してクランプ機構を有するウエハ移載機構を用いて行われる従来の移載方法について説明する。図13中において、ウエハボート2は、リング状の載置台4を複数枚有しており、この載置台4が図示しない支柱に所定のピッチP1で上下方向に多段に設けられている。そして、この各載置台4の上面側に支持つめ部6が例えば3本(図示例では2本のみ記す)設けられており、この支持つめ部6上に半導体ウエハWが載置されることになる。

またウエハ移載機構のフォーク8は、その先端部が2股状に分かれて前進後退及び上下動が可能になされており、このフォーク8上にウエハWが支持される。ここでこのフォーク8の先端部にはストッパ部材10が設けられ、基端部側には例えばエアシリンダにより前進及び後退が可能になされた押し部12を有するクランプ手段14が設けられており、上記ストッパ部材10と押し部12との間でウエハWをクランプし、この状態でウエハWを高速で搬送するようになっている。

例えばフォーク8上のウエハWをウエハボート2へ移載する場合には、押し部12とストッパ部材10との間にウエハWを挟み込んでクランプし、この状態でフォーク8を載置台4間に挿入すると共に、押し部12を僅かに後退させてクランプを解く。そして、この状態でフォーク8を僅かに降下させることによってフォーク8上のウエハWを載置台4の支持つめ部6上に移載し、その後、フォーク8を後退させるようにしている。

特開平8−279546号公報
特開平9−306975号公報
特開平11−274267号公報
特開2002−76089号公報
特開2003−37148号公報
特開平9−213647号公報
特開2005−286019号公報

概要

被処理体ボートの載置台のピッチが小さくなっても被処理体のクランプ手段の押し部を被処理体ボートに干渉させることなく移載操作を迅速に行う被処理体の移載機構を提供する。被処理体Wを載置する支持つめ部88を有するリング状の載置台86を複数段に亘って設けた被処理体ボート40に対して被処理体を移載する移載機構76において、前進及び後退が可能なフォーク本体78と、フォーク本体の先端部に設けられて被処理体の周縁部と接触するストッパ部材94と、フォーク本体の基端部側に前進及び後退可能に設けられて、被処理体の周縁部と接触して被処理体をストッパ部材側へ押圧してクランプし、載置台間の間隙には挿入されないように制御される押し部を有するクランプ手段96と、フォーク本体を被処理体ボートに沿って上下動させるフォーク昇降手段80とを備える。

目的

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、被処理体ボートの載置台のピッチが小さくなっても被処理体をクランプするクランプ手段の押し部を被処理体ボートに干渉させることなく被処理体の移載操作を迅速に行うことが可能な被処理体の移載機構、被処理体の移載方法及び被処理体の処理システムを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

被処理体を載置する支持つめ部を有するリング状の載置台を所定のピッチ複数段に亘って設けた被処理体ボートに対して前記被処理体を移載するための移載機構において、前記被処理体を載置して前進及び後退が可能になされたフォーク本体と、前記フォーク本体の先端部に設けられて前記被処理体の周縁部と接触するストッパ部材と、前記フォーク本体の基端部側に前記フォーク本体の長手方向へ前進及び後退可能に設けられて、前記被処理体の周縁部と接触して前記被処理体を前記ストッパ部材側へ押圧してクランプすると共に前記リング状の載置台間の間隙には挿入されないように制御される押し部を有するクランプ手段と、前記フォーク本体を前記被処理体ボートに沿って上下動させるフォーク昇降手段と、を備えたことを特徴とする被処理体の移載機構。

請求項2

前記フォーク本体は、先端部が2股状に分かれており、前記2股状の先端部のそれぞれに前記ストッパ部材が設けられていることを特徴とする請求項1記載の被処理体の移載機構。

請求項3

前記フォーク本体は上下に並行複数個配列させて設けられており、前記各フォーク本体に前記ストッパ部材及びクランプ手段が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の被処理体の移載機構。

請求項4

前記移載機構の動作を制御する移載制御部を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の被処理体の移載機構。

請求項5

請求項1乃至4のいずれか一項に記載の被処理体の移載機構を用いて、被処理体を載置する支持つめ部を有するリング状の載置台を所定のピッチで複数段に亘って設けた被処理体ボートに対して前記被処理体を移載する移載方法において、前記フォーク本体に載置されている前記被処理体を前記被処理体ボートに置きに行く載置工程では、前記クランプ手段の押し部と前記ストッパ部材とで前記被処理体を押圧してクランプした状態で前記フォーク本体を前進させて、前記押し部が前記リング状の載置台間の間隙に到達する直前に前記押し部を所定の距離だけ後退させて前記被処理体のクランプを解除し、その後、前記被処理体を前記被処理体ボートに置くようにし、前記被処理体ボートに載置されている被処理体を前記フォーク本体で受け取りに行く受取工程では、前記フォーク本体を前進させて前記クランプ手段の押し部を前記リング状の載置台と干渉しない位置まで後退させた状態で前記フォーク本体上に前記被処理体を受け取り、その後、前記フォーク本体を所定の距離だけ後退させた後に前記押し部を前進させて前記押し部と前記ストッパ部材とで前記被処理体を押圧してクランプするようにしたことを特徴とする被処理体の移載方法。

請求項6

前記載置工程は、前記被処理体を前記フォーク本体上に載置して前記クランプ手段の押し部で前記被処理体を押圧してクランプする保持ステップと、前記フォーク本体を前記被処理体ボートに向けて前進させると共に、前記押し部が前記被処理体ボートの載置台間の間隙に到達する直前に前記押し部を前記載置台と干渉しない位置まで後退させる載置時接近ステップと、前記フォーク本体を降下させて該フォーク本体上の前記被処理体を前記載置台の支持つめ部上に置く載置時移載ステップと、前記フォーク本体を後退させる載置時離間ステップとを有し、前記受取工程は、前記フォーク本体を前記被処理体ボートに向けて前進させると共に前記クランプ手段の押し部が前記載置台間の間隙に到達する直前までに前記押し部を前記載置台と干渉しない位置まで後退させる受取時接近ステップと、前記フォーク本体を上昇させて前記支持つめ部上の前記被処理体を前記フォーク本体上に移載させて受け取る受取時移載ステップと、前記フォーク本体を後退させると共に所定の距離だけ後退させた時に前記押し部を前進させて前記押し部と前記ストッパ部材とで前記被処理体を押圧してクランプする受取時離間ステップと、を有することを特徴とする請求項5記載の被処理体の移載方法。

請求項7

前記載置時移載ステップでは、前記フォーク本体を前記支持つめ部の高さレベルまで降下させる第1降下ステップと、該第1降下ステップ後に前記フォーク本体を更に降下させつつ前記フォーク本体を僅かな距離だけ前進させる第2降下ステップとを有することを特徴とする請求項5又は6記載の被処理体の移載方法。

請求項8

前記受取工程の前記受取時接近ステップで前記フォーク本体を前進させる最先端の位置は、前記載置時移載ステップの第2降下ステップで前記フォーク本体が到達した最先端の位置と同じになるように設定されていることを特徴とする請求項7記載の被処理体の移載方法。

請求項9

前記押し部を前進、或いは後退させる際には、前記フォーク本体を停止させた状態で行うことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載の被処理体の移載方法。

請求項10

前記押し部を前進、或いは後退させる際には、前記フォーク本体を移動させた状態で行うことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載の被処理体の移載方法。

請求項11

複数の被処理体を収容する収容ボックスから前記被処理体を取り出して前記被処理体に対して熱処理を施すようにした被処理体の処理システムにおいて、前記被処理体に対して熱処理を施すための縦型処理ユニットと、前記処理ユニットの下方に設けられて周囲が区画壁により区画された被処理体移載エリアと、前記被処理体を複数段に亘って保持する被処理体ボートと、前記被処理体ボートを昇降させて前記処理ユニット内へロード及びアンロードするボート昇降手段と、前記区画壁に設けられた移載ステージに設置した前記収容ボックスと前記被処理体ボートとの間で前記被処理体を移載するための請求項1乃至4のいずれか一項に記載の被処理体の移載機構と、を備えたことを特徴とする被処理体の処理システム。

請求項12

請求項1乃至4のいずれか一項に記載の被処理体の移載機構を用いて請求項5乃至10のいずれか一項に記載の被処理体の移載方法を実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体

技術分野

0001

本発明は、半導体ウエハ等の被処理体収納する収容ボックスから被処理体を被処理体移載エリア内の被処理体ボートへ移載して被処理体に熱処理を施すようにした処理システム、被処理体の移載機構、被処理体の移載方法に関する。

背景技術

0002

一般に、ICやLSI等の半導体集積回路を製造するためには、半導体ウエハに対して各種の成膜処理酸化拡散処理エッチング処理等を繰り返し行なうが、各処理を行なうにあたって、半導体ウエハを対応する装置間で搬送する必要がある。この場合、半導体ウエハは、複数枚、例えば25枚ずつ収容ボックス内へ収容されて搬送される。この種の収容ボックスとしては、カセットのように大気に対して開放状態で搬送するものや、FOUP(登録商標)のように、パーティクル自然酸化膜の付着を抑制するために、開閉蓋密閉状態になされた箱内をN2ガス等の不活性ガス清浄空気雰囲気にしたものが知られている(特許文献1〜3)。

0003

そして、上記収容ボックスを取り扱う例えばバッチ式の処理システムにあっては、上記収容ボックスを搬送機構によって搬送するボックス搬送エリアと、この収容ボックスより半導体ウエハを熱処理のためにウエハボート等へ移載するための被処理体移載エリアとが一般的にはある(例えば特許文献4〜6)。そして、両エリアウエハの受け渡しを行うために開閉可能になされた開口ゲートを有する区画壁により区画されており、被処理体を剥き出し状態で搬送する上記被処理体移載エリア内は、ウエハ表面に自然酸化膜等が付着することを防止するために、不活性ガス、例えば窒素雰囲気になされている場合もあるし、清浄雰囲気になされている場合もある。

0004

ところで、上記被処理体移載エリアでは、上述したような例えば25枚のウエハを収容する収容ボックス内のウエハを、ウエハの移載機構を用いて石英等よりなる被処理体ボートとしてのウエハボートに対して移載を行う。このウエハボートは、複数枚、例えば50〜150枚程度のウエハが等ピッチ多段に保持できるようになっている。また同様に、ウエハに対する熱処理が完了すると、上記移載機構を用いて上記とは逆にウエハボートから収容ボックスに対してウエハの移載を行う。

0005

ここで、一般的に縦型熱処理ユニットにあっては、用いる石英製のウエハボートとしては、ウエハボートを構成する支柱にウエハのエッジを支持するウエハ支持溝部を形成してなる、いわゆるラダー型のウエハボートや支柱間にリング状の載置台を多段に掛け渡して、各載置台にウエハのエッジを支持する支持つめ部を形成してなる、いわゆるリング型のウエハボートが知られている(特許文献6等)。そして、最近にあっては、ガス流制御性が良くて膜厚等の面内均一性が比較的に良好なことから、上記リング型のウエハボートが用いられる傾向にある。

0006

また、ウエハを移載する移載機構としては、スループット向上の要請により高速搬送を可能とするために、移載機構のフォークにウエハをクランプする機構を設け、ウエハをフォーク上で位置ずれしないようにクランプした状態でウエハを高速で搬送するようにした移載機構が提案されている(例えば特許文献7
)。

0007

ここで、図13を参照してリング型のウエハボートに対してクランプ機構を有するウエハ移載機構を用いて行われる従来の移載方法について説明する。図13中において、ウエハボート2は、リング状の載置台4を複数枚有しており、この載置台4が図示しない支柱に所定のピッチP1で上下方向に多段に設けられている。そして、この各載置台4の上面側に支持つめ部6が例えば3本(図示例では2本のみ記す)設けられており、この支持つめ部6上に半導体ウエハWが載置されることになる。

0008

またウエハ移載機構のフォーク8は、その先端部が2股状に分かれて前進後退及び上下動が可能になされており、このフォーク8上にウエハWが支持される。ここでこのフォーク8の先端部にはストッパ部材10が設けられ、基端部側には例えばエアシリンダにより前進及び後退が可能になされた押し部12を有するクランプ手段14が設けられており、上記ストッパ部材10と押し部12との間でウエハWをクランプし、この状態でウエハWを高速で搬送するようになっている。

0009

例えばフォーク8上のウエハWをウエハボート2へ移載する場合には、押し部12とストッパ部材10との間にウエハWを挟み込んでクランプし、この状態でフォーク8を載置台4間に挿入すると共に、押し部12を僅かに後退させてクランプを解く。そして、この状態でフォーク8を僅かに降下させることによってフォーク8上のウエハWを載置台4の支持つめ部6上に移載し、その後、フォーク8を後退させるようにしている。

0010

特開平8−279546号公報
特開平9−306975号公報
特開平11−274267号公報
特開2002−76089号公報
特開2003−37148号公報
特開平9−213647号公報
特開2005−286019号公報

発明が解決しようとする課題

0011

ところで、この種のバッチ式の熱処理装置にあっては、更なるスループットの向上の要請によりウエハボート2に一度に搭載できるウエハ枚数をより多くすることが求められている。この場合、ウエハボート2の高さを大きくすれば、熱処理装置全体の高さが大きくなるので、大幅な設計変更を余儀なくされるので好ましくなく、これに対してウエハボート2の高さを変えることなく載置台4間のピッチP1を小さくすることにより一度に搭載できるウエハ枚数を大きくすることが考えられる。

0012

例えばウエハボート2の長さが全体で1000mmの場合において、ピッチP1が16mmの時に50枚(製品ウエハ換算)のウエハWを搭載できたウエハボートが、ピッチP1を11.5mmに小さくすると、75枚(製品ウエハ換算)のウエハWを搭載できるようになり、ウエハの搭載量を25枚も増加させることができる。尚、ウエハWの厚さは0.7mm程度である。

0013

しかしながら、この場合には、上記ウエハの移載機構の各部の寸法はかなり限界に近い寸法で設計されているために、ウエハWの搭載を行う際に、上記ピッチP1が小さくなった結果、押し部12が、載置対象になる載置台4の一段だけ上段の載置台のエッジ部4Aと衝突、或いは干渉してしまう、という問題があった。

0014

この場合、この押し部12の厚さ、或いは高さを上段の載置台と干渉しない程度まで低く設定することも考えられるが、これには上述したように移載機構の各部の寸法は限界に近い寸法で設定されているので、寸法の設計変更は困難である。

0015

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、被処理体ボートの載置台のピッチが小さくなっても被処理体をクランプするクランプ手段の押し部を被処理体ボートに干渉させることなく被処理体の移載操作を迅速に行うことが可能な被処理体の移載機構、被処理体の移載方法及び被処理体の処理システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0016

請求項1に係る発明は、被処理体を載置する支持つめ部を有するリング状の載置台を所定のピッチで複数段に亘って設けた被処理体ボートに対して前記被処理体を移載するための移載機構において、前記被処理体を載置して前進及び後退が可能になされたフォーク本体と、前記フォーク本体の先端部に設けられて前記被処理体の周縁部と接触するストッパ部材と、前記フォーク本体の基端部側に前記フォーク本体の長手方向へ前進及び後退可能に設けられて、前記被処理体の周縁部と接触して前記被処理体を前記ストッパ部材側へ押圧してクランプすると共に前記リング状の載置台間の間隙には挿入されないように制御される押し部を有するクランプ手段と、前記フォーク本体を前記被処理体ボートに沿って上下動させるフォーク昇降手段と、を備えたことを特徴とする被処理体の移載機構である。

0017

このように、被処理体ボートに被処理体を移載する際には、クランプ手段の押し部は、被処理体ボートの載置台間の間隙には挿入されないように制御されるので、被処理体ボートの載置台のピッチが小さくなっても被処理体をクランプするクランプ手段の押し部を被処理体ボートに干渉させることなく被処理体の移載操作を迅速に行うことができる。

0018

この場合、例えば請求項2に記載したように、前記フォーク本体は、先端部が2股状に分かれており、前記2股状の先端部のそれぞれに前記ストッパ部材が設けられている。
また例えば請求項3に記載したように、前記フォーク本体は上下に並行複数個配列させて設けられており、前記各フォーク本体に前記ストッパ部材及びクランプ手段が設けられている。
また例えば請求項4に記載したように、前記移載機構の動作を制御する移載制御部を有する。

0019

請求項5に係る発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の被処理体の移載機構を用いて、被処理体を載置する支持つめ部を有するリング状の載置台を所定のピッチで複数段に亘って設けた被処理体ボートに対して前記被処理体を移載する移載方法において、前記フォーク本体に載置されている前記被処理体を前記被処理体ボートに置きに行く載置工程では、前記クランプ手段の押し部と前記ストッパ部材とで前記被処理体を押圧してクランプした状態で前記フォーク本体を前進させて、前記押し部が前記リング状の載置台間の間隙に到達する直前に前記押し部を所定の距離だけ後退させて前記被処理体のクランプを解除し、その後、前記被処理体を前記被処理体ボートに置くようにし、前記被処理体ボートに載置されている被処理体を前記フォーク本体で受け取りに行く受取工程では、前記フォーク本体を前進させて前記クランプ手段の押し部を前記リング状の載置台と干渉しない位置まで後退させた状態で前記フォーク本体上に前記被処理体を受け取り、その後、前記フォーク本体を所定の距離だけ後退させた後に前記押し部を前進させて前記押し部と前記ストッパ部材とで前記被処理体を押圧してクランプするようにしたことを特徴とする被処理体の移載方法である。

0020

この場合、例えば請求項6に記載したように、前記載置工程は、前記被処理体を前記フォーク本体上に載置して前記クランプ手段の押し部で前記被処理体を押圧してクランプする保持ステップと、前記フォーク本体を前記被処理体ボートに向けて前進させると共に、前記押し部が前記被処理体ボートの載置台間の間隙に到達する直前に前記押し部を前記載置台と干渉しない位置まで後退させる載置時接近ステップと、前記フォーク本体を降下させて該フォーク本体上の前記被処理体を前記載置台の支持つめ部上に置く載置時移載ステップと、前記フォーク本体を後退させる載置時離間ステップとを有し、前記受取工程は、前記フォーク本体を前記被処理体ボートに向けて前進させると共に前記クランプ手段の押し部が前記載置台間の間隙に到達する直前までに前記押し部を前記載置台と干渉しない位置まで後退させる受取時接近ステップと、前記フォーク本体を上昇させて前記支持つめ部上の前記被処理体を前記フォーク本体上に移載させて受け取る受取時移載ステップと、前記フォーク本体を後退させると共に所定の距離だけ後退させた時に前記押し部を前進させて前記押し部と前記ストッパ部材とで前記被処理体を押圧してクランプする受取時離間ステップと、を有する。

0021

また例えば請求項7に記載したように、前記載置時移載ステップでは、前記フォーク本体を前記支持つめ部の高さレベルまで降下させる第1降下ステップと、該第1降下ステップ後に前記フォーク本体を更に降下させつつ前記フォーク本体を僅かな距離だけ前進させる第2降下ステップとを有する。
また例えば請求項8に記載したように、前記受取工程の前記受取時接近ステップで前記フォーク本体を前進させる最先端の位置は、前記載置時移載ステップの第2降下ステップで前記フォーク本体が到達した最先端の位置と同じになるように設定されている。

0022

また例えば請求項9に記載したように、前記押し部を前進、或いは後退させる際には、前記フォーク本体を停止させた状態で行う。
また例えば請求項10に記載したように、前記押し部を前進、或いは後退させる際には、前記フォーク本体を移動させた状態で行う。

0023

請求項11に係る発明は、複数の被処理体を収容する収容ボックスから前記被処理体を取り出して前記被処理体に対して熱処理を施すようにした被処理体の処理システムにおいて、前記被処理体に対して熱処理を施すための縦型の処理ユニットと、前記処理ユニットの下方に設けられて周囲が区画壁により区画された被処理体移載エリアと、前記被処理体を複数段に亘って保持する被処理体ボートと、前記被処理体ボートを昇降させて前記処理ユニット内へロード及びアンロードするボート昇降手段と、前記区画壁に設けられた移載ステージに設置した前記収容ボックスと前記被処理体ボートとの間で前記被処理体を移載するための請求項1乃至4のいずれか一項に記載の被処理体の移載機構と、を備えたことを特徴とする被処理体の処理システムである。

0024

請求項12に係る発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の被処理体の移載機構を用いて請求項5乃至10のいずれか一項に記載の被処理体の移載方法を実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体である。

発明の効果

0025

本発明に係る被処理体の移載機構、被処理体の移載方法及び被処理体の処理システムによれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
被処理体ボートに被処理体を移載する際には、クランプ手段の押し部は、被処理体ボートの載置台間の間隙には挿入されないように制御されるので、被処理体ボートの載置台のピッチが小さくなっても被処理体をクランプするクランプ手段の押し部を被処理体ボートに干渉させることなく被処理体の移載操作を迅速に行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0026

以下に、本発明に係る被処理体の移載機構、被処理体の移載方法及び被処理体の処理システムの好適な一例を添付図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係る被処理体の処理システムの一例を示す概略構成図、図2は被処理体移載エリア内の各構成部材配列位置の一例を示す平面図、図3は被処理体ボートを示す側面図、図4図3中のA−A線に沿った矢視断面図、図5は被処理体の移載機構の一例を示す図、図6は被処理体の移載機構の1つのフォーク本体を示す図、図7はフォーク本体の動作を説明するための説明図である。

0027

まず、図1及び図2に示すように、この被処理体の処理システム22は、全体が区画壁として機能する例えばステンレス等よりなる筐体24に囲まれており、この内部は収容ボックス26を搬送するための収容ボックス搬送エリア28と被処理体である半導体ウエハWを移載する被処理体移載エリア30とに区画壁32により2分されている。尚、ここではウエハWは直径が300mmのウエハを用いるが、これに限定されず、直径が8インチ、6インチのウエハも用いることができる。上記収容ボックス26には、複数枚、例えば25枚のウエハが段部状に支持されて開閉蓋26Aにより密閉状態になされており、内部はN2ガス等の不活性ガス雰囲気や清浄空気の雰囲気になされている。そして、上記収容ボックス搬送エリア28内には清浄空気のダウンフローが流され、上記被処理体移載エリア30内にはN2 ガス等の不活性ガス雰囲気になされている。尚、このエリア30内に清浄空気を流す場合もある。

0028

この処理システム22は、主に収容ボックス26を処理システム22内に対して搬入搬出させるための搬出入ポート36と、上記収容ボックス26を一時的に貯留するためのストッカ部38と、この収容ボックス26と被処理体ボート40との間で半導体ウエハWを移載する移載ステージ42と、被処理体ボート40に移載されて保持されている半導体ウエハWに対して所定の熱処理を施す処理ユニット44とにより主に構成される。

0029

上記搬出入ポート36において、筐体24には常時開放されているボックス搬出入口46が形成されている。尚、このボックス搬出入口46が開閉ドアで開閉可能になされている場合もある。このボックス搬出入口46には、外部より搬送してきた収容ボックス26を載置するための外側載置台48が設けられている。この外側載置台48は、上記ボックス搬出入口46の内側と外側とに股がるようにして設置されている。上記外側載置台48の上部には、この外側載置台48上をスライド移動可能になされたスライド板52が設けられており、この上に収容ボックス26を載せた状態で移動できるようになっている。

0030

一方、収容ボックス搬送エリア28内の上方には、上記ストッカ部38が位置されている。このストッカ部38は、図示例においては例えば2列2段に上記収容ボックス26を一時的に載置して保管する棚段54が並設されている。尚、この棚段54の数量は特に限定されず、実際には更に多く設けられる。

0031

上記2つの棚段54間には、昇降エレベータ56が起立させて設けられており、この昇降エレベータ56には、水平方向に前進後退及び旋回可能になされたボックス搬送アーム58が設けられている。従って、このボックス搬送アーム58を屈伸及び昇降させることにより、収容ボックス26をボックス搬送アーム58で保持し、搬出入ポート36とスットカ部38との間で搬送できるようになっている。

0032

また、上記移載ステージ42において、両エリア28、30間を区画する区画壁32には、収容ボックス26の開閉蓋26Aよりも僅かに大きくなされた開口60が形成されると共に、この開口60の収容ボックス搬送エリア28側には、置台62が水平に設けられており、この上に収容ボックス26を載置できるようになっている。また、この置台62の一側には、この上に載置された収容ボックス26を区画壁32側へ押圧付勢するためのアクチュエータ64が設けられており、上記収容ボックス26の開閉蓋26Aを、上記開口60に臨ませた状態で収容ボックス26の開口部の開口縁が区画壁32の開口60の開口縁に略気密に接触されることになる。尚、上記アクチュエータ64として収容ボックス26を、その上方より押圧して固定するようにしたものもある。

0033

また、この開口60の被処理体移載エリア30側には、これを開閉する開閉ドア66が横方向へスライド可能に設けられている。尚、この開閉ドア66が上下方向へスライド移動可能に設けられる場合もある。また、この開閉ドア66には上記収容ボックス26の開閉蓋26Aを開閉するための蓋開閉機構68が設けられている(図2参照)。そして、収容ボックス搬送エリア28内において、この開口60の近傍に収容ボックス26を待機させるための待機用ボックス搬送アーム70が設置されており、次に処理すべきウエハを収容する収容ボックス26をボックス搬送アーム58から受け取り、待機後にこれを移載ステージ42に置くようになっている。尚、上記待機用ボックス搬送アーム70を設けない場合もあり、この場合には、上記ボックス搬送アーム58により収容ボックス26を移載ステージ42上に設置することになる。

0034

一方、上記被処理体移載エリア30内には、ウエハボートの如き被処理体ボート40を載置する2つのボート載置台、すなわち移載用ボート載置台72と待機用ボート載置台74とが設けられている。上記2つのボート載置台72、74の内、この待機用ボート載置台72と上記移載ステージ42との間には、本発明の特徴とする被処理体の移載機構76が設けられている。この移載機構76は、水平方向へ前進後退及び旋回可能になされたフォーク本体78と、このフォーク本体78を上下方向へ移動させる昇降エレベータのようなフォーク昇降手段80とを主に有している。このフォーク昇降手段80として例えばボールネジ等を用いることができる。尚、この移載機構76の構造は後で詳述する。

0035

従って、この移載機構76を屈伸、旋回及び昇降駆動することにより、置台62上の収容ボックス26と移載用ボート載置台72上の被処理体ボート40との間でウエハWの移載を行なうことができるようになっている。ここでは被処理体ボート40に関しては、複数台、例えば2台の被処理体ボート40A、40Bが設けられており、この2台が交互に用いられる。尚、被処理体ボート40を1台、又は3台以上設けてもよいし、被処理体ボート40が1台の場合には、ボート載置台72、74は設けられず、後述するキャップ上の被処理体ボートとの間でウエハの移載が行われる。

0036

この被処理体ボート40は、図3及び図4に示すように、その全体が耐熱性材料、例えば石英で構成されており、具体的にはこの被処理体ボート40は例えば6本の支柱82を有し、その上下端保持板84で固定している。上記6本の支柱82は、保持板84の略半円側において所定の間隔を隔てて配置されており、これと反対側の半円側がウエハをこれに搬入搬出するための搬入搬出側となる。これらの6本の支柱82A、82B、82C、82D、82E、82Fは、図示例においては略半円弧上において略等間隔で配置されているが、各支柱82A〜82Fの配置間隔はこれに限定されない。また、支柱の数も6本に限定されないのは勿論である。

0037

そして、上記支柱82には、図3中において水平方向になされた多数(複数)のリング状の載置台86が支柱82の長手方向に所定のピッチP2で取付固定されている。このピッチP2は、例えば11.5mm程度に設定され、全部で製品ウエハを75枚程度載置できるようになっている。このピッチP2は従来の被処理体ボートのピッチP1である例えば16mmよりも小さく設定されている(図13参照)。

0038

そして、このリング状の載置台86の内周縁部には、載置台86よりも僅かに上方へ突出されると共に載置台86の半径方向内側へ僅かな長さだけ突出された3個の支持つめ部88(88A、88B、88C)が設けられており、この上にウエハの周縁部(エッジ)の下面と接触載置してこれを支持するようになっている。

0039

上記3個の支持つめ部88A〜88Cの取付け位置は、略直径方向に配置された2本の支柱82A、82Fよりも僅かにウエハ搬入搬出側に2個の支持つめ部88A、88Cを配置し、残りの支持つめ部88Bを中央に配置した2つの支柱82C、82Dの中間位置に配置してウエハを3点支持するようになっている。この時、載置台86の上面と、これに支持されるウエハWの下面との間の距離L1は例えば4.0mm程度に設定されている。

0040

そして、上記移載機構76のフォーク昇降手段80は、図5乃至図7にも示すように、このフォーク昇降手段80によって昇降されるベース台90を有しており、このベース台90には、スライド移動及び旋回移動可能になされたフォーク台92が設けられている。そして、このフォーク台92には、その上にウエハWを載置して水平方向へ個別に前進及び後退可能になされた複数本の前記フォーク本体78が上下に並列させて設けられている。ここでは上記フォーク本体78に関しては、5本のフォーク本体78A、78B、78C、78D、78Eが設けられており、一度に最大5枚のウエハWを移載できるようになっている。

0041

上記各フォーク本体78A〜78Eの先端部は、図7にも示すようにここでは2股状に分かれており、その先端部にはそれぞれ上方へ僅かに突状になされると共に、内側の側面がウエハWのエッジの円弧に沿った曲面になされたストッパ部材94が設けられている。このストッパ部材94がウエハWの周縁部、すなわちエッジと接触してウエハを保持し得るようになっている。ここで上記フォーク本体78A〜78Eは例えばPEEK(登録商標)により形成され、上記ストッパ部材94は、例えばPEEK(登録商標)等の樹脂により形成されている。

0042

そして、この各フォーク本体78A〜78Eの基端部には、クランプ手段96がそれぞれ設けられている。図7にも示すように、このクランプ手段96は、例えばエアシリンダ等よりなるアクチュエータ98を有し、このアクチュエータ98の作動ロッド100の先端には、ウエハWの周縁部、すなわちエッジと接触してこれを押圧する所定の高さの押し部102が設けられている。これにより、上記押し部102を前進及び後退できるようになっている。この押し部102の前方側の側面102AはウエハWのエッジの円弧に沿った曲面になされている。

0043

そして、図7(B)に示すような状態から上記アクチュエータ98を駆動することにより、前記押し部102を前進させることにより、図7(A)に示すように前記ウエハWをストッパ部材94側へ押圧し、この押し部102と上記ストッパ部材94との間でウエハWを挟み込んで、ウエハWが動かないようにクランプできるようになっている。ここで上記各フォーク本体78A〜78E及びクランプ手段96は、全体が周期して、或いは個別に移動できるように制御される。この押し部102は、例えばPEEK(登録商標)等よりなる樹脂により形成され、その高さH1(図6参照)は例えば4.0mm程度である。

0044

また、このクランプ手段96の作動ロッド100のストロークは例えば20mm程度に設定されている。この移載機構76の全体の動作は、例えばコンピュータ等よりなる移載制御部103(図1参照)により制御される。更に、この移載機構76には、上記各フォーク本体78A〜78Eやフォーク台92等を駆動するための加圧気体を給排するために可撓性のある樹脂製のエアチューブ(図示せず)が配設されている。

0045

図1に戻って、上記被処理体移載エリア30の一側の上方には、縦型熱処理炉よりなる処理ユニット44がベース板104により支持されて配置されている。この処理ユニット44は、石英製の円筒体状処理容器106を有し、その周囲には円筒状の加熱ヒータ108が設けられて、処理容器106内のウエハを加熱し得るようになっている。これにより、一度に多数枚のウエハWに対して成膜や酸化拡散等の所定の熱処理を施すようになっている。

0046

この場合、処理内容にもよるが、ウエハ温度は例えば最大800〜900℃程度になる。この処理容器106の下方には、昇降エレベータのようなボート昇降手段110により昇降可能になされたキャップ112が配置されている。このボート昇降手段110として例えばボールネジ等を用いることができる。そして、このキャップ112上に被処理体ボート40を載置してこれを上昇させることにより、この被処理体ボート40を処理容器106の下端開口部よりこの処理容器106内へロードできるようになっている。この時、処理容器106の下端開口部は上記キャップ112により気密に閉じられるようになっている。

0047

また処理容器106の下端開口部の側部には、上記被処理体ボート40をアンロードしてこれを下方向へ降下させた際に、上記下端開口部を閉じるシャッタ114がスライド可能に設けられている。そして、降下されたキャップ112と上記両ボート載置台72、74の近傍には、屈伸及び旋回可能になされたボート移載機構116が設けられており、上記両ボート載置台72、74とキャップ112との間及び両ボート載置台72、74間で被処理体ボート40の移載ができるようになされている。

0048

そして、この被処理体移載エリア30内には、清浄空気、又はN2ガス等の不活性ガスのサイドフローが常時形成されており、この被処理体移載エリア30内を清浄に保つと共に、この雰囲気温度を冷却するようになっている。

0049

そして、この処理システム22の全体の動作の制御、例えば収容ボックス搬送エリア28内における収容ボックス26の搬入及び搬出操作、被処理体移載エリア30内におけるウエハWの移載操作、被処理体ボート40の移載操作、被処理体ボート40の昇降操作、処理ユニット44における熱処理操作(成膜処理等)等は、例えばコンピュータよりなる装置制御部120により制御される。この場合、上記移載制御部103は、上記装置制御部120の支配下になっている。そして、上記装置制御部120や移載制御部103の制御に必要なプログラム(コンピュータによって読み取り可能)は記憶媒体122に記憶されている。この記憶媒体122としては、例えばフレキシブルディスクやCD(CompactDisc)やハードディスクフラッシュメモリ等よりなる。

0050

次に、以上のように構成された処理システム2の動作について、図8乃至図12も参照して説明する。図8アーム本体の先端の動作の軌跡を示す図、図9は半導体ウエハを被処理体ボートに載置する時の移載機構の動作を示す図、図10は半導体ウエハの載置工程の動作を示すフローチャート図11は半導体ウエハを被処理体ボートに受け取りに行く時の移載機構の動作を示す図、図12は半導体ウエハの受取工程の動作を示すフローチャートである。

0051

まず、被処理体移載エリア30内は、ウエハ表面への自然酸化膜の付着を防止するために不活性ガス、例えばN2ガスのサイドフローが形成されてN2雰囲気になされている。また、収容ボックス搬送エリア28内は、清浄空気のダウンフローが形成されて清浄空気の雰囲気に維持されている。

0052

最初に、半導体ウエハWの全体的な流れについて説明すると、収容ボックス搬送エリア28側において外部より搬送されてきた収容ボックス26は、その開閉蓋26Aをボックス搬出入口46側に向けて外側載置台48上に載置される。そして、収容ボックス26が載置されている外側載置台48上のスライド板52を前進させることによって、これを上記収容ボックス搬送エリア28内に移送する。

0053

次に、ボックス搬送アーム58を駆動することにより、上記スライド板52上に設置されている収容ボックス26を取りに行ってこれを保持し、更に昇降エレベータ56を駆動することによって、この収容ボックス26を上方のストッカ部38の棚段54の所定の位置まで搬送して設置し、これを一時的に保管する。これと同時に、すでに棚段54に一時貯留されており、処理対象となったウエハを収容する収容ボックス26をこのボックス搬送アーム58により取りに行き、上述のように昇降エレベータ56を駆動してこれを降下させる。

0054

そして、移載ステージ42の置台62が空の場合には、この収容ボックス26を移載ステージ42の置台62上に移載する。また、置台62上に別の収容ボックス26がすでにセットされている場合には、ボックス搬送アーム58上の収容ボックス26を待機用ボックス搬送アーム70で把持し、これを開口60の近傍まで搬送して待機させる。そして、置台62上の収容ボックス26の開閉蓋26Aは、開閉ドア66側に向けられており、しかも、置台62の一側に設けた水平アクチュエータ64により、収容ボックス26は押圧付勢されて置台62上にて固定されている。

0055

この状態で、蓋開閉機構68を駆動することにより、開口60の開閉ドア66と収容ボックス26の開閉蓋26Aとを取り外し、これらを例えば水平方向へスライド移動させて退避させる。そして、被処理体の移載機構76を駆動することにより、収容ボックス26内に収容されていたウエハWを、ここでは5枚ずつ取り出し、これを移載用ボート載置台72上に設置されている被処理体ボート40に移載する。

0056

この場合、被処理体ボート40のウエハ収容枚数が75枚で、且つ収容ボックス26内のウエハ収容枚数が25枚ならば、3つの収容ボックス26内からウエハが取り出されて移載され、1バッチの処理が行われることになる。

0057

上記被処理体ボート40へのウエハWの移載が完了したならば、次に、ボート移載機構116を駆動して、この移載用ボート載置台72上の被処理体ボート40を最下端へ降下されているキャップ112上に載置する。ここで、熱処理が完了してアンロードされたウエハを収容する被処理体ボート40が上記キャップ112上にある場合には、ボート移載機構116を用いてこの被処理体ボート40を予め待機用ボート載置台74上へ移しておく。

0058

そして、この未処理のウエハを収容する被処理体ボート40のキャップ112上への移載が完了したならば、ボート昇降手段110を駆動させて、被処理体ボート40と、これを載置したキャップ112を一体的に上昇させ、この被処理体ボート40を処理ユニット44の処理容器106内へ、この下端開口部より導入してロードする。そして、このキャップ112によって処理容器106の下端開口部を密閉し、この状態で処理ユニット44内でウエハWに対して所定の熱処理、例えば成膜処理や酸化拡散処理等を行なう。この場合、熱処理の態様にもよるが、ウエハWの温度は800〜1000℃の高温に達する。

0059

このようにして、所定の時間の熱処理が終了したならば、前述したと逆の操作を行なって、処理済みのウエハWを取り出す。すなわち、アンロードを開始することより被処理体ボート40を処理容器106内から降下させてアンロードを完了する。この際、アンロードを開始して被処理体ボート40の降下を開始すると、被処理体移載エリア30内の雰囲気は高温状態になるので、耐熱性に劣る移載機構76のフォーク本体78を下方へ退避させる。そして、このアンロードされた被処理体ボート40は、ボート移載機構116により、待機用ボート載置台74を経由して、或いはこれを経由することなく直接的に移載用ボート載置台72上へ移載される。この間に上記処理済みのウエハWは、ある程度冷却されている。

0060

そして、移載機構76のフォーク昇降手段80及びフォーク本体78を用いて処理済みのウエハWを被処理体ボート40から移載ステージ42の置台62上の空の収容ボックス26内に移載する。この収容ボックス26内への処理済みウエハWの移載が完了したならば、開閉ドア66を開口60へ装着し、更に蓋開閉機構68を駆動して、これに保持していた開閉蓋26Aを収容ボックス26側へ装着する。

0061

次に、収容ボックス搬送エリア28内のボックス搬送アーム58を駆動し、この収容ボックス26を一時的にストッカ部38へ貯留し、或いは貯留することなくボックス搬出入口46を介して処理システム2の外へ搬送することになる。このボックス搬送アーム58が処理済みのウエハを収容した収容ボックス26を搬送している間、すでに空の収容ボックス26を把持して待機していた待機用ボックス搬送アーム70は、この空の収容ボックス26を置台62上にセットし、処理済みのウエハの収容ボックス26内への収容が開始されることになる。

0062

この場合、例えば3つの空の収容ボックス26が用いられることになる。そして、これにより、1バッチのウエハの処理が完了する。以下、同様な操作が繰り返される。尚、上記した収容ボックス26の流れは単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。

0063

次に、ストッパ部材94やクランプ手段96等を有する移載機構76による被処理体ボート40に対する被処理体の移載工程及び受取工程について詳しく説明する。まず、概略的に説明すると、載置工程では、上記クランプ手段96の押し部102と上記ストッパ部材94とで上記被処理体であるウエハWを押圧してクランプした状態で上記フォーク本体78を前進させて、上記押し部102が上記リング状の載置台86間の間隙に到達する直前に上記押し部102を所定の距離だけ後退させて上記ウエハWのクランプを解除し、その後、上記ウエハWを上記被処理体ボート40に置くようにする。

0064

また受取工程では、上記フォーク本体78を前進させて上記クランプ手段96の押し部102を上記リング状の載置台86と干渉しない位置まで後退させた状態で上記フォーク本体78上に上記ウエハWを受け取り、その後、上記フォーク本体78を所定の距離だけ後退させた後に上記押し部102を前進させて上記押し部102と上記ストッパ部材94とで上記ウエハWを押圧してクランプするようにする。

0065

次に、図8を参照して上記移載機構76のフォーク本体の一点(先端)の動きを説明する。図8(A)は本発明による移載機構76のフォーク本体の一点(先端)の動きを示し、図8(B)は比較のために従来の移載機構のフォーク本体の一点(先端)の動きを示す。ここでは移載工程の軌跡は実線で示し、受取工程の軌跡は一点鎖線で示している。

0066

まず、本発明の移載機構76において、図8(A)に示す移載工程では、ポイントX1にてウエハWをフォーク本体78上に載置してクランプ手段96の押し部102でウエハWを押圧してクランプする(保持ステップ)。そして、この状態でフォーク本体78を被処理体ボート40に向けて高速で前進させ、押し部102が被処理体ボート40の載置台86間の間隙に到達する直前であるポイントX2にてフォーク本体78を一旦停止し、上記押し部102を上記載置台86と干渉しない位置まで、例えば20mm程度だけ後退させる。これにより、ウエハWのクランプは解除される。

0067

そして、更にフォーク本体78を僅かに前進させて載置位置であるポイントX3までフォーク本体78を進める(載置時接近ステップ)。この際、上述のように押し部102をすでに後退させているので、載置台86間のピッチP2(図3参照)が狭くても、押し部102が載置台86と衝突乃至干渉することはない。

0068

次に、上記フォーク本体78を、これに載置してあるウエハWの下面が載置台86の支持つめ部88の上面に接するであろう位置であるポイントX4まで降下させ、更に、フォーク本体78を僅かに前進させつつ、これと同時に更に降下を僅かに継続してポイントX5までフォーク本体78を移動させる。これにより、フォーク本体78上のウエハWが上記支持つめ部88上に移載されることになる(載置時移載ステップ)。

0069

ここで、ポイントX4からポイントX5までフォーク本体78を斜め前方下方へ僅かに移動させる理由は、フォーク本体78をポイントX4からそのまま垂直方向下方へ降下させると、ウエハWのエッジ側面とストッパ部材94の側面とが接触していることから、この接触部分に摺動摩擦が生じてパーティクル等を発生する恐れが生ずるからであり、このパーティクル等の発生を防止するために、上述のようにフォーク本体78を斜め前方下方へ僅かに移動させている。この場合、フォーク本体78の水平方向への移動量L2は例えば3.8mm程度である。

0070

このように、載置時移載ステップが完了したならば、次にフォーク本体78を載置台86側から離間するように高速で後退させてポイントX6に移動させ(載置時離間ステップ)、これにより、移載工程が完了することになる。

0071

次に本発明に係る受取工程について説明する。この受取工程は、基本的には上記載置工程の経路の逆を略辿って行くことになる。まず、ポイントX6からフォーク本体78を高速で前進させて最先端の位置であるポイントX5まで進める。この際、フォーク本体78上の押し部102を、載置台86と衝突乃至干渉しない位置まで予め後退させておく。この押し部102の後退は、押し部102が載置台86間の間隙に到達する直前までに行う(受取時接近ステップ)。

0072

次に、フォーク本体78を上昇させてポイントX3’に位置させる。この場合、ポイントX3’は先のポイントX3よりも僅かに距離L2だけ前方へずれていることになる。これにより、載置台86上に載置してあったウエハWがフォーク本体78上に受け渡されることになる。

0073

次に、フォーク本体78を所定の距離だけ僅かに後退させてポイントX2に位置させると共に、このポイントX2において押し部102を前進させることによって上記受け取ったウエハWを押圧して、これを押し部102とストッパ部材94との間に挟み込んでクランプする。そして、フォーク本体78を載置台86側から離間させるように高速で更に後退させてポイントX1へ移動させ(受取時離間ステップ)、これにより、受取工程が完了することになる。

0074

これに対して、従来の移載機構では、図8(B)に示すように行われ、載置工程及び受取工程共に、その経路は、本願発明の移載機構における載置工程及び受取工程と、それぞれ同じである。ただし、従来の載置工程では、載置台間のピッチP1(図13参照)が広くて押し部が載置台と干渉する恐れがないことから、図8(A)中のポイントX2に相当する箇所はなく、フォーク8(図13参照)を先端のポイントX3まで前進させた時に押し部12(図13参照)を後退させてウエハに対するクランプを解除している。

0075

また、従来の受取工程でもポイントX2に相当する箇所はなく、最先端であるポイントX3’において押し部12(図13参照)を前進させてウエハを押圧することによりクランプしている。尚、この場合、ウエハがストッパ部材10(図13参照)以外の他の箇所に当たることを避けるためにフォーク本体8(図13参照)を僅かに後退させた後に押し部12(図13参照)を前進させる場合もある。

0076

このように、本発明に係る被処理体の移載機構76によれば、被処理体ボート40に被処理体である半導体ウエハを移載する際には、クランプ手段96の押し部102は、被処理体ボート40の載置台86間の間隙には挿入されないように制御されるので、被処理体ボート40の載置台86のピッチが小さくなっても被処理体をクランプするクランプ手段96の押し部102を被処理体ボート40に干渉させることなく被処理体の移載操作を迅速に行うことができる。

0077

次に、上述した本発明の移載機構76の動作を図9乃至図12を参照してより具体的に説明する。ここでは1つのフォーク本体78の動作を代表して説明するが、実際の動作では5つのフォーク本体78A〜78Eが同期して一体的に動くことになる。

0078

まず、図9及び図10を参照して載置工程について説明する。この載置工程では、まず、フォーク本体78上に未処理のウエハWを載置して、これをクランプ手段96の押し部102を前進させることによってウエハを押圧し、これにより、この押し部102とストッパ部材94との間でウエハWと挟持することによってクランプする(S1)。そして、このクランプ状態を維持したままフォーク本体78を被処理体ボート40の載置台86に向けて高速で前進させる(図9(A)参照)。

0079

そして、このフォーク本体78を被処理体ボート40に接近させてフォーク本体78を載置台86間の間隙に挿入し、更に、押し部102が載置台86と衝突乃至干渉する直前でフォーク本体78を停止させる(S2及び図9(B)参照)。この時のフォーク本体78の位置は、図8(A)中のポイントX2に対応する。

0080

次に、上記押し部102を矢印124に示すように、この押し部102が載置台86と干渉しないような位置まで所定の距離、例えば20mmだけ後退させてウエハWのクランプを解除する(S3及び図9(C)参照)。次に、更にフォーク本体78を所定の距離だけ僅かに前進させてフォーク本体78を載置位置に位置させる(S4及び図9(D)参照)。この時のフォーク本体78の位置は、図8(A)中のポイントX3に対応する。

0081

次にフォーク本体78を、これに載置しているウエハWの下面が載置台86の支持つめ部88の上面に当接するであろう位置まで矢印126に示すように降下させる。すなわち、フォーク本体78を支持つめ部88の高さレベルまで降下させる第1降下ステップを行う(S5及び図9(E)参照)。この時のフォーク本体78の位置は、図8(A)中のポイントX4に対応する。

0082

次にフォーク本体78を更に僅かに前進させつつ同時に僅かに降下させてフォーク本体78上のウエハWを載置台86の支持つめ部88上に移載する。すなわち、フォーク本体78を更に降下させつつこれを僅かな距離だけ前進させる第2降下ステップを行う(S6及び図9(F)参照)。この際、フォーク本体78は、矢印128に示すように前方の斜め下方に向けて動くことになる。この時のフォーク本体78の位置は、図8(A)中のポイントX5に対応する。このフォーク本体78を前方の斜め下方に向けて動かすことにより、前述したように、ウエハWのエッジ側面とストッパ部材94の側面との間で摺動摩擦が生じることがなく、パーティクルの発生を抑制することができる。

0083

次に、フォーク本体78を後退させることによってこれを被処理体ボート40から離間させる(S7及び図9(G)参照)。これにより、移載工程が完了することになる。

0084

次に、図11及び図12を参照して受取工程について説明する。この受取工程では、まず例えばフォーク本体78上の押し部102が載置台86と干渉しないように矢印130に示すように予め後退させており(図11(A)参照)、この状態でフォーク本体78を前進させて載置台86間の間隙であって受け取り対象になっているウエハWの下方の間隙に挿入させて間隙の一番奥まで前述させる(S11及び図12(B)参照)。この時のフォーク本体78の位置は、図8(A)中のポイントX5に対応する。

0085

次に、フォーク本体78を上昇させて、載置台86の支持つめ部88にて支持されていたウエハWを上記フォーク本体78により受け取る(S12及び図11(C)参照)。この時のフォーク本体78の位置は、図8(A)中のポイントX3’に対応する。

0086

次に、押し部102を前進させても、これが載置台86と干渉しない位置までフォーク本体78を僅かに後退させる(S13及び図11(D)参照)。この時のフォーク本体78の位置は、図8(A)中のポイントX2に対応する。次に、上記位置までフォーク本体78を後退させたならば、押し部102を矢印132に示すように前進させてウエハWを押圧することにより、この押し部102とストッパ部材94との間でウエハWを挟み込んでウエハWとクランプする(S14及び図11(E)参照)。

0087

次に、ウエハWをクランプした状態でフォーク本体78を高速で後退させる(S15及び図11(F)参照)。これにより受取工程が完了することになる。
尚、上記実施例では、ポイントX2に対応する部分でフォーク本体78を停止させた状態で押し部102を前進、或いは後退させるようにしたが、これに限定されず、押し部102が載置台86と干渉しない範囲で、フォーク本体78を移動させた状態で押し部102を前進或いは後退させるようにしてもよい。

0088

このように、本発明によれば、前述したように、本発明に係る被処理体の移載機構76によれば、被処理体ボート40に被処理体である半導体ウエハを移載する際には、クランプ手段96の押し部102は、被処理体ボート40の載置台86間の間隙には挿入されないように制御されるので、被処理体ボート40の載置台86のピッチが小さくなっても被処理体をクランプするクランプ手段96の押し部102を被処理体ボート40に干渉させることなく被処理体の移載操作を迅速に行うことができる。

0089

ここで上記実施例で説明した各部の寸法やウエハ枚数は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。また、ここではフォーク本体78の先端部は2股状に割れたものを用いたが、これに限定されず、一枚状の2股状に割れていないものを用いてもよい。

0090

更に、ここでは不活性ガスとしてN2ガスを用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、Arガス、Heガス等の希ガスを用いてもよい。

0091

また、ここでは処理システム22として、被処理体移載エリア30の前段に収容ボックス搬送エリア28を設けた場合について説明したが、これに限定されず、収容ボックス搬送エリア28を設けないで、この部分をクリーンルーム内の作業領域とし、オペレータが収容ボックス26を直接的に移載ステージ42の置台62上に載置するような構造の処理システムとしてもよい。

0092

また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板LCD基板セラミック基板等にも本発明を適用することができる。

図面の簡単な説明

0093

本発明に係る被処理体の処理システムの一例を示す概略構成図である。
被処理体移載エリア内の各構成部材の配列位置の一例を示す平面図である。
被処理体ボートを示す側面図である。
図3中のA−A線に沿った矢視断面図である。
被処理体の移載機構の一例を示す図である。
被処理体の移載機構の1つのフォーク本体を示す図である。
フォーク本体の動作を説明するための説明図である。
アーム本体の先端の動作の軌跡を示す図である。
半導体ウエハを被処理体ボートに載置する時の移載機構の動作を示す図である。
半導体ウエハの載置工程の動作を示すフローチャートである。
半導体ウエハを被処理体ボートに受け取りに行く時の移載機構の動作を示す図である。
半導体ウエハの受取工程の動作を示すフローチャートである。
リング型のウエハボートに対してクランプ機構を有するウエハ移載機構を用いて行われる従来の移載方法を説明する図である。

符号の説明

0094

22被処理体の処理システム
24筐体(区画壁)
26収容ボックス
26A開閉蓋
28 収容ボックス搬送エリア
30 被処理体移載エリア
40被処理体ボート
42 移載ステージ
44処理ユニット
76 被処理体の移載機構
78,78A〜78Eフォーク本体
80 フォーク昇降手段
82支柱
86 載置台
88,88A〜88C 支持つめ部
90ベース台
92フォーク台
94ストッパ部材
96クランプ手段
98アクチュエータ
100作動ロッド
102 押し部
103 移載制御部
106処理容器
108加熱ヒータ
110ボート昇降手段
122記憶媒体
W半導体ウエハ(被処理体)

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • パナソニックIPマネジメント株式会社の「 プラズマ処理方法」が 公開されました。( 2019/05/23)

    【課題】保持シートに保持された基板をプラズマ処理する際に、製品の歩留まりを向上させる。【解決手段】保持シートと、前記保持シートの外周領域に配置されるフレームと、を備える前記搬送キャリアを準備する第1工... 詳細

  • 株式会社荏原製作所の「 研磨装置」が 公開されました。( 2019/05/23)

    【課題】基板の裏面が下を向いた状態で、効率的に最外部を含む基板の裏面全体を研磨することができる研磨装置を提供することを目的とする。【解決手段】研磨装置は、ウェーハWを回転させる基板保持部10と、ウェー... 詳細

  • 京セラ株式会社の「 試料保持具」が 公開されました。( 2019/05/23)

    【課題】 高温環境下において、基体1と流路部材2との気密性を保つことができる。【解決手段】 試料保持具10は、セラミックスから成り、試料保持面11である上面と下面とに開口する貫通孔12を有する基体... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ