JP2000156397A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリア搬送手段を備えた縦型熱処理装置等
において、停電後の通電再開時にキャリア搬送手段のキ
ャリアホルダを原点位置へ自動的に復帰させること。 【解決手段】 停電後の通電再開時や非常停止後の再始
動時に、第１のキャリア検出ピン７３によりキャリア３
側の係合凹部とキャリアホルダ７１側の被係合凸部とが
相互に干渉しているか否かを検出し、第２のキャリア検
出ピン７４によりキャリアホルダ７１とキャリア３とが
正しく係合しているか否かを検出することにより、キャ
リアホルダ７１を原点位置へ移動させる際にキャリアホ
ルダ７１とキャリア３との係合が不十分であり、それに
よってキャリアホルダ７１がキャリア３を引っかけて落
としてしまうのを防ぎ、キャリアホルダ７１を原点位置
に自動的に復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハなど
の基板の搬送用容器であるキャリア内から基板を取り出
し、この基板に対して処理を行うための基板処理装置に
おいて、キャリア搬送手段とキャリアとの間で受け渡し
を行う場合にキャリアを検出する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ（以下、ウエハとする）を
熱処理するための縦型熱処理装置などは、搬入出ポート
を介して外部から搬入された処理待ちのキャリアや、熱
処理済みで外部への搬出待ちであるキャリアや、空のキ
ャリアを仮置きするための棚状のストッカ、およびこの
ストッカに対するキャリアの受け渡しを行うためのキャ
リア移載機を備えている。そしてウエハの製造工程にお
いては、このストッカにキャリアを一時的に収納する場
合がある。

【０００３】図１０は、従来のストッカとキャリア移載
機との間のキャリアの受け渡しの様子を示す概略図であ
り、同図においてはキャリアはその一部を省略して示さ
れている。キャリア１は、所定枚数のウエハを収納する
キャリア本体１１と、キャリア本体１１の底部に脚部１
２を介して取り付けられた台座１３とを備えたクローズ
型キャリア（カセット）として構成されている。台座１
３は、位置決め用の係合凹部１４を備えており、一方キ
ャリア移載機２の搬送アーム２１の先端に取り付けられ
たキャリアホルダ２２は、被係合凸部２３を備えてお
り、係合凹部１４に被係合凸部２３が係合することによ
り、キャリア１に対してキャリアホルダ２２が容易に位
置決めされるようになっている。

【０００４】キャリアホルダ２２上に載置されたキャリ
ア１は、ストッカまで搬送される。ストッカの棚板２６
にはキャリア移載時にキャリアホルダ２２を逃げるため
の切り欠きが設けられており、キャリア１はその切り欠
きを跨いで棚板２６上に置かれる。そしてキャリアホル
ダ２２が下降し、係合凹部１４と被係合凸部２３との係
合が解除され、キャリアの移載が終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】例えばストッカへキャ
リア１を搬送している途中やストッカの棚板２６上にキ
ャリア１を移載している途中で停電した場合や、アクシ
デントの発生により非常停止した場合、通電再開時や再
始動時にキャリアホルダ２２を原点位置に復帰させる必
要があり、従来はその復帰作業を手作業で行っている。
しかし電気の消えた暗く狭いスペースの中での作業は非
常にやりづらく、原点復帰までに時間がかかるという問
題点がある。

【０００６】そこで通電再開時や再始動時に、自動的に
キャリアホルダ２２が原点位置に復帰するように搬送ア
ーム２１の動作の制御を行うことも可能であるが、キャ
リア１の係合凹部１４にキャリアホルダ２２の被係合凸
部２３が完全に係合していない状態でキャリアホルダ２
２を水平に移動させ、原点位置に復帰させると、キャリ
アホルダ２２がキャリア１を引っかけてしまうという新
たな問題が生じる。

【０００７】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、キャリア搬送手段を原点位置へ
自動的に復帰させることができるようにした基板処理装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の基板の
搬送用容器であるキャリア内から基板を取り出し、この
基板に対して処理を行うための基板処理装置において、
前記キャリアの底面に設けられ、凹部または凸部の一方
からなる位置決め用の係合部と、前記キャリアを載置す
る載置部を備え、この載置部にキャリアを載置して搬送
を行うキャリア搬送手段と、前記載置部上に設けられ、
前記係合部に係合してキャリアの位置決めが行われる、
凹部または凸部の他方からなる位置決め用の被係合部
と、前記キャリア搬送手段の載置部上に設けられ、前記
係合部と前記被係合部との高さ位置が相互に干渉した時
にキャリアにより押下される第１のキャリア検出ピン
と、前記キャリア搬送手段の載置部上に設けられ、前記
係合部に前記被係合部が係合した時にキャリアにより押
下される第２のキャリア検出ピンと、を備えたことを特
徴とする。

【０００９】この場合、キャリア側の係合部及び載置部
側の被係合部は夫々凹部及び凸部からなり、前記第１の
キャリア検出ピンは、前記被係合凸部の高さと同じかま
たはそれよりも僅かに高く、また前記第２のキャリア検
出ピンは、前記第１のキャリア検出ピンよりも低くなっ
ている。

【００１０】また本発明は、前記キャリアを載置し、か
つ前記キャリア搬送手段によりキャリアの受け渡しが行
われ得る載置棚と、前記載置棚に設けられ、前記キャリ
ア搬送手段の載置部を逃げるための切り欠き部と、前記
キャリアの底面に設けられ、凹部または凸部の一方から
なる、前記載置棚に対する位置決め用の係合部と、前記
載置棚上に設けられ、前記係合部に係合して前記載置棚
に対するキャリアの位置決めが行われる凹部または凸部
の他方からなる位置決め用の被係合部と、前記載置棚上
に設けられ、前記載置棚に対する位置決め用の係合部と
被係合部との高さ位置が相互に干渉していることを検出
するためのキャリア検出手段と、を更に備えていてもよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明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はこの実施の形態
に係る縦型熱処理装置の全体構成を概略的に示す斜視図
であり、図１では図示の便宜上装置の外装部や内部の壁
部などは省略してある。この熱処理装置は、基板例えば
ウエハの搬送用容器であるキャリア３の搬入出ポートを
なす搬入出ステージ４と、キャリア３を一時的に収納し
ておくキャリア収納棚（ストッカ）５１と、キャリア３
内のウエハＷをウエハボート５２に移載し、ウエハボー
ト５２を熱処理炉５３内にローディングするローディン
グエリア５４と、ローディングエリア５４外に設けられ
たウエハ受け渡し用の保持台５５と、ウエハ受け渡し用
の保持台５５上に載置されたキャリア３内のウエハＷを
ウエハボート５２に移載するウエハ移載機５６と、搬入
出ステージ４とキャリア収納棚５１とウエハ受け渡し用
の保持台５５との間でキャリア３を移載するキャリア搬
送手段であるキャリア移載機６とを備えている。

【００１２】キャリア移載機６は、昇降ガイド６１に沿
って昇降可能な昇降基体６２と、この昇降基体６２に水
平移動可能に取り付けられた水平多関節アームよりなる
移載アーム６３とを備えている。

【００１３】図２及び図３は、それぞれキャリア移載機
６の要部を示す斜視図及び側面図である。移載アーム６
３の先端にはキャリア載置部であるキャリアホルダ７１
が回転自在に取り付けられている。キャリアホルダ７１
は、例えば平面形状が三角形状をしており、例えば各頂
点近傍にキャリア位置決め用の被係合凸部７２を備えて
いる。この被係合凸部７２は、キャリア３の底面に設け
られた係合凹部３４（図４参照、図２では省略）に係合
し、それによってキャリア３の位置決めを行う。被係合
凸部７２の高さは、例えば係合凹部３４の深さに比べて
低くなっている（図４参照）。これは被係合凸部７２と
係合凹部３４との係合を解除する時に移載アーム６３の
昇降ストロークを小さくするためである。

【００１４】キャリア３をキャリア収納棚５１の載置棚
である各棚板８１上に置く場合、あるいは各棚板８１上
から降ろす場合には、図２に示すようにキャリアホルダ
７１は各棚板８１に設けられた切り欠き部８２内に挿入
される。従ってキャリア３は、棚板８１の切り欠き部８
２の周縁上に載せられることになる。

【００１５】またキャリアホルダ７１は、図３に示すよ
うに、係合凹部３４と被係合凸部７２との高さ位置が相
互に干渉していること、つまり被係合凸部７２が係合凹
部３４内に入り込んでいる状態を検出するためのセンサ
である第１のキャリア検出ピン７３と、係合凹部３４に
被係合凸部７２が係合していることを検出するためのセ
ンサである第２のキャリア検出ピン７４を備えている。

【００１６】第１のキャリア検出ピン７３は、被係合凸
部７２の高さと同じかまたはそれよりも僅かに高く、押
下された時に例えばその下端部が、光センサ７５を構成
する発光素子７６と受光素子７７間の光を遮ってオンす
るようになっている。この光センサ７５の光が遮られた
時、すなわち第１のキャリア検出ピン７３が押下された
時に被係合凸部７２が係合凹部３４内に入り込んでいる
ことが検出される。

【００１７】第２のキャリア検出ピン７４は、第１のキ
ャリア検出ピン７３よりも低く、押下された時に例えば
その下端部が、光センサ７８を構成する発光素子７６と
受光素子７７間の光を遮ってオンするようになってい
る。この光センサ７８の光が遮られた時、すなわち第２
のキャリア検出ピン７４が押下された時に係合凹部３４
に被係合凸部７２が係合していることが検出される。

【００１８】なおキャリア３は、図４に示すように、従
来通り、所定枚数のウエハを収納するキャリア本体３１
と、キャリア本体３１の底部に脚部３２を介して取り付
けられた台座３３とを備えたクローズ型キャリア（カセ
ット）であり、その台座３３に位置決め用の係合凹部３
４を備えた構成となっている。

【００１９】次に実施の形態の作用を図４乃至図７に基
づいて説明するが、キャリア３は、図４〜図７に順次示
すようにしてキャリアホルダ７１上に載置される。すな
わち図４は、キャリアホルダ７１がキャリア３の下方に
移動された状態を示しており、この時には第１のキャリ
ア検出ピン７３及び第２のキャリア検出ピン７４はとも
に押下されていないためオフしている。

【００２０】図５は、図４の状態からキャリアホルダ７
１が上昇され、第１のキャリア検出ピン７３の上端がキ
ャリア３の台座３３の下面に接触した状態を示してお
り、この時も第１のキャリア検出ピン７３及び第２のキ
ャリア検出ピン７４はともに押下されていないためオフ
している。

【００２１】図６は、図５の状態からキャリアホルダ７
１がさらに上昇され、それによって第１のキャリア検出
ピン７３は台座３３により押下され、光センサ７５の光
を遮り、一方第２のキャリア検出ピン７４は未だ押下さ
れていない状態を示している。従って第１のキャリア検
出ピン７３はオンし、第２のキャリア検出ピン７４はオ
フしている。

【００２２】図７は、図６の状態からキャリアホルダ７
１がさらに上昇され、それによって第１のキャリア検出
ピン７３および第２のキャリア検出ピン７４がともに台
座３３により押下され、光センサ７５，７８の光を遮っ
た状態を示している。なお図では第２のキャリア検出ピ
ン７４が係合凹部３４の中に入り込んでいるように見え
るが、このピン７４は係合凹部３４に対して平面的にズ
レているので台座３の下面により押下されている。従っ
て第１のキャリア検出ピン７３および第２のキャリア検
出ピン７４はともにオンしている。この状態の時に、キ
ャリア３がキャリアホルダ７１上に完全に載置されたこ
とになる。

【００２３】次に図４乃至図７の各段階で停電や非常停
止が起こり、その後再始動する場合の原点復帰について
説明する。図４及び図５に示す状態で再始動した時に
は、第１のキャリア検出ピン７３及び第２のキャリア検
出ピン７４がともにオフであるため、キャリアホルダ７
１はキャリア３の台座３３と干渉するような位置にない
ので、キャリア移載機６を制御する図示しない制御装置
は即座にキャリアホルダ７１を水平方向へ移動させ、原
点位置に復帰させることができる。

【００２４】図６に示す状態で再始動した時には、第１
のキャリア検出ピン７３のみがオンであるため、キャリ
ア３がキャリアホルダ７１上に完全に載置された状態で
はないが、台座３３の係合凹部３４内にキャリアホルダ
７１の被係合凸部７２の上部が入り込んでいる場合があ
る。従ってそのような状態のまま即座にキャリアホルダ
７１を原点位置へ移動させようとすると、キャリア３が
キャリアホルダ７１に引きずられてしまい、キャリア３
が、載置されている棚（例えばキャリア収納棚５１の棚
板８１）や台から落下してしまうおそれがある。

【００２５】そこでこのような状態では、キャリア移載
機６の図示しない制御装置は、一旦キャリアホルダ７１
を上昇させてキャリアホルダ７１上にキャリア３を完全
に載置した後、キャリアホルダ７１をキャリア３ごと原
点位置へ復帰させる。なおキャリアホルダ７１を上昇さ
せた時に第２のキャリア検出ピン７４がオンすることに
よりキャリアホルダ７１上にキャリア３が完全に載置さ
れたと判断できる。従って図６に示す状態から原点復帰
のためにキャリアホルダ７１を上昇させた時に、一定ス
トローク、例えば３．５ｍｍ程度ホルダ７１が上昇した
にもかかわらず第２のキャリア検出ピン７４がオンしな
い場合には、キャリアホルダ７１上にキャリア３が正し
く載っていない可能性があるため、キャリア移載機６の
図示しない制御装置は、原点復帰動作を中止し、作業員
等に警告やメッセージを発する。

【００２６】なお本実施の形態では２つのキャリア検出
ピン７３，７４の高さが異なっているが、もしそれらの
高さが同じであるとすると、キャリアホルダ７１上にキ
ャリア３があるか否かを検出することはできるが、図６
のようにキャリア３がキャリアホルダ７１上に単に載っ
ているだけであり、完全に載置されているわけではない
ような状態を検出することができず、従って原点復帰時
にキャリア３が引きずられてしまうおそれがある。

【００２７】図７に示す状態で再始動した時には、第１
のキャリア検出ピン７３及び第２のキャリア検出ピン７
４がともにオンであるため、キャリアホルダ７１上にキ
ャリア３が正しい位置で完全に、あるいは略完全に載置
されているので、キャリア移載機６の図示しない制御装
置は、キャリアホルダ７１を所定の高さまで上昇させ、
キャリアホルダ７１上にキャリア３を完全に載置させた
後に、キャリアホルダ７１をキャリア３ごと原点位置へ
復帰させる。

【００２８】上述実施の形態によれば、停電後の通電再
開時や非常停止後の再始動時に、第１のキャリア検出ピ
ン７３によりキャリアホルダ７１の被係合凸部７２がキ
ャリア３の係合凹部３４内に入り込んでいるか否かを検
出し、第２のキャリア検出ピン７４によりキャリアホル
ダ７１とキャリア３とが正しく係合しているか否かを検
出するため、キャリアホルダ７１を原点位置へ移動させ
る際にキャリアホルダ７１とキャリア３との係合が不十
分であり、キャリアホルダ７１がキャリア３を引っかけ
て落としてしまうのを防ぐことができるので、キャリア
ホルダ７１を原点位置に自動的に復帰させることができ
る。

【００２９】図８及び図９は、本発明の他の実施の形態
を示す斜視図及び側面図であり、この実施の形態は、キ
ャリア収納棚５１の棚板８１に、キャリア位置決め用の
被係合凸部８３と、棚板８１上にキャリア３が載置され
ていることを検出するためのキャリア検出手段を構成す
る検出ピン８４および光センサ８５とを備えており、一
方キャリア３の台座３３に、被係合凸部８３と係合する
係合凹部３５を備えている。そして検出ピン８４は被係
合凸部８３よりも高くなっている。

【００３０】この実施の形態によれば、棚板８１上にキ
ャリア３を載置する際に、棚板８１に対して容易にキャ
リア３の位置決めを行うことができると共に、棚板８１
上にキャリア３があるか否かを検出することができ、ま
た検出ピン８４を用いれば、つまり検出ピン８４がオフ
になるまでアームを上昇させれば、キャリアホルダ７１
を引いた時に、キャリア３が棚板８１に引っかかること
を防止できる。

【００３１】以上において本発明は種々変更可能であ
り、例えば光センサ７５，７８に代えて電気的にオン／
オフするセンサを用いてもよいし、キャリア検出手段と
して、被係合凸部８３よりも高い位置に光軸を有する光
センサを用いてもよいし、キャリア３の台座３３、キャ
リアホルダ７１及びキャリア収納棚５１の棚板８１に設
けられた係合部及び被係合部について凸部と凹部を逆に
してもよい。また本発明は縦型熱処理装置に限られずス
パッタリング装置や洗浄装置など、他のウエハ処理装置
に対しても適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、停電後の
通電再開時や非常停止後の再始動時に、キャリア搬送手
段の載置部とキャリアとの高さ位置が相互に干渉してい
るか否かを検出し、さらにキャリア載置部とキャリアが
係合しているか否かを検出するため、キャリア載置部と
キャリアが完全に係合してはいないが相互に干渉するよ
うな位置関係にある場合、キャリア載置部とキャリアを
完全に係合させてからキャリア搬送手段を原点位置に復
帰させるようにすることにより、キャリア搬送手段をキ
ャリアに引っかけることなく原点位置に自動的に復帰さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用してなる縦型熱処理装置の全体構
成を概略的に示す斜視図である。

【図２】その縦型熱処理装置のキャリア搬送手段の要部
を示す斜視図である。

【図３】そのキャリア搬送手段の要部を示す側面図であ
る。

【図４】キャリア搬送手段にキャリアを載置する様子を
示す側面図である。

【図５】キャリア搬送手段にキャリアを載置する様子を
示す側面図である。

【図６】キャリア搬送手段にキャリアを載置する様子を
示す側面図である。

【図７】キャリア搬送手段にキャリアを載置する様子を
示す側面図である。

【図８】本発明を適用してなる縦型熱処理装置の他の例
を概略的に示す斜視図である。

【図９】その縦型熱処理装置の要部を示す側面図であ
る。

【図１０】従来の縦型熱処理装置のストッカとキャリア
移載機との間のキャリアの受け渡しの様子を示す概略図
である。

【符号の説明】

Ｗ ウエハ（基板） ３ キャリア（搬送用容器） ３４，３５ 係合凹部 ６ キャリア移載機（キャリア搬送手段） ７１ キャリアホルダ（キャリア載置部） ７２，８３ 被係合凸部 ７３ 第１のキャリア検出ピン ７４ 第２のキャリア検出ピン ８１ 棚板（載置棚） ８２ 切り欠き部 ８４ 検出ピン（キャリア検出手段） ８５ 光センサ（キャリア検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 勝美 神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内 Ｆターム(参考） 5F031 DA01 DA17 FA01 FA03 GA36 GA43 GA47 GA49 JA08 JA22 JA27

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基板の搬送用容器であるキャリア
   内から基板を取り出し、この基板に対して処理を行うた
   めの基板処理装置において、 前記キャリアの底面に設けられ、凹部または凸部の一方
   からなる位置決め用の係合部と、 前記キャリアを載置する載置部を備え、この載置部にキ
   ャリアを載置して搬送を行うキャリア搬送手段と、 前記載置部上に設けられ、前記係合部に係合してキャリ
   アの位置決めが行われる、凹部または凸部の他方からな
   る位置決め用の被係合部と、 前記キャリア搬送手段の載置部上に設けられ、前記係合
   部と前記被係合部との高さ位置が相互に干渉した時にキ
   ャリアにより押下される第１のキャリア検出ピンと、 前記キャリア搬送手段の載置部上に設けられ、前記係合
   部に前記被係合部が係合した時にキャリアにより押下さ
   れる第２のキャリア検出ピンと、を備えたことを特徴と
   する基板処理装置。
2. 【請求項２】 キャリア側の係合部及び載置部側の被係
   合部は夫々凹部及び凸部からなり、前記第１のキャリア
   検出ピンは、前記被係合凸部の高さと同じかまたはそれ
   よりも僅かに高く、また前記第２のキャリア検出ピン
   は、前記第１のキャリア検出ピンよりも低いことを特徴
   とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記キャリアを載置し、かつ前記キャリ
   ア搬送手段によりキャリアの受け渡しが行われ得る載置
   棚と、 前記載置棚に設けられ、前記キャリア搬送手段の載置部
   を逃げるための切り欠き部と、 前記キャリアの底面に設けられ、凹部または凸部の一方
   からなる、前記載置棚に対する位置決め用の係合部と、 前記載置棚上に設けられ、前記係合部に係合して前記載
   置棚に対するキャリアの位置決めが行われる凹部または
   凸部の他方からなる位置決め用の被係合部と、 前記載置棚上に設けられ、前記載置棚に対する位置決め
   用の係合部と被係合部との高さ位置が相互に干渉してい
   ることを検出するためのキャリア検出手段と、を更に備
   えたことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理
   装置。