JP2000357724A - 基板搬送部材およびそれの有無検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なるウェーハ搬送部材を複数段重ねて設置
し処理を行わなければならない場合に、実質的に一種類
で済むウェーハ搬送部材を提供する。 【解決手段】 この発明のウェーハ搬送部材１１，１
２，１３，１４は、取り扱われる半導体ウェーハがその
上に一枚ずつ載置され、それが半導体ウェーハ処理装置
の中で、間隔を開けて水平に、平行移動するがごとくに
鉛直方向に複数段設置される。鉛直方向からセンサＳ
ａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの検査光がウェーハ搬送部材の識
別目印のキャップ３０を通過するか否かで各ウェーハ搬
送部材の有無を検出する。このウェーハ搬送部材は、そ
れぞれ同じ形状をした本体を有するとともに、キャップ
が所望の位置の貫通孔２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ
に挿入されている。したがって、該当するウェーハ搬送
部材が有れば、検査光は受光センサに受光されず、無け
れば、受光される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、基板搬送部材と
して、例えば、半導体ウェーハを処理するための半導体
処理装置の中で用いられるウェーハ搬送部材に関し、特
に、取り扱われる基板としての半導体ウェーハがその上
に一枚ずつ載置され、それが半導体ウェーハ処理装置の
中で、間隔を開けて水平に、平行移動するがごとくに鉛
直方向に複数段設置される基板搬送部材であって、鉛直
方向からの検査光が基板搬送部材の検知部を通過するか
否かで各基板搬送部材の有無が検出されるようにした基
板搬送部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、半導体ウェーハを熱処理するた
めの従来の搬送式熱処理装置４０を示す図である。熱処
理装置４０の中心部には搬送室４１が設けられ、搬送室
４１の内部には、搬送用ロボット４２が設置され、さら
に、搬送室４１の外部には、搬送室４１に隣接するよう
に、ゲートバルブ５１，５２を介してロードロック室６
１，６２と、ゲートバルブ７１，７２を介して反応室８
１，８２とが設けられている。

【０００３】上述の搬送式熱処理装置４０において、搬
送用ロボット４２は、アームの先端に設けられたツイー
ザ（あるいは、ウェーハ搬送プレート）４３によってウ
ェーハを搬送する。しかし、この場合ウェーハとツィー
ザとの間の温度差が大きくなると、ウェーハにスリップ
が発生する。そこで、かかるスリップ発生を防止するた
め、ウェーハをリングに載せツィーザがウェーハの真下
を通過しないようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウェー
ハをリングに載せてツィーザで搬送するようにした場合
において、そのリングを複数段重ねてロードロック室又
は装置の処理室などに置いてあるときに、ツィーザでウ
ェーハを搬送しようとするときには、現在、何段目のリ
ングが有るのかを知る必要があり、従来より、かかる検
知を自動的に行えるようにする技術が要望されていた。

【０００５】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたもので、リングを複数段重ねて処理を行わなけれ
ばならないような場合に、存在するリングが何段目のリ
ングであるのか容易に、且つ自動的に検知できる基板搬
送部材およびそれの有無検知方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、この発明に係る基板搬送部材は、取り扱われる
基板が載置され、基板処理装置の中で、間隔を開けて鉛
直方向に複数段設置される基板搬送部材において、前記
複数の基板搬送部材のそれぞれ異なる位置に、鉛直方向
からの検査光を遮断することで、該基板搬送部材が存在
することを検知するための検知部を設け、各検知部に対
して照射される検査光が該検知部により遮断されるか否
かにより各基板搬送部材の有無が検知できる構成とされ
たことを特徴とするものである。

【０００７】このような構成によれば、基板搬送部材の
何段目が存在しているのかを、容易に、且つ自動的に検
知することができる。

【０００８】また、この発明に係る基板搬送部材におい
て、前記複数の基板搬送部材は、それぞれ同じ形状をし
た本体を有し、前記検知部は、前記本体の所定箇所に穿
設された検査光通過用の複数の貫通孔と、複数の貫通孔
のうちの所望の一つの貫通孔を前記検査光が通過しない
ように閉塞する不透明部材とから構成されているもので
ある。

【０００９】このような構成によれば、それぞれの種類
に区別される検知部を有する基板搬送部材の本体は、同
じ形状に加工でき、生産コスト低減を図ることができ
る。すなわち、例えば、半導体ウェーハを載置して搬送
するのに複数の種類のリングを使用するようにすると、
リングは、材質が高純度ＳｉＣ、シリコン単結晶、ある
いは、石英等から作られるために生産加工が容易でな
く、多種類生産においてはコストが高くなる。この発明
によれば、重ねるリングの段数が増加するに従って、リ
ンクの種類を増加させるようなことをせずに、段数に関
係なく、実質的に一種類のリングで済むように標準化で
きるので、同一工程での製作数を多くすることができ、
コスト低減を行い、スペアパーツにしても一種類にして
管理を容易に行うことができる。

【００１０】さらに、この発明に係る基板搬送部材の有
無検知方法は、取り扱われる基板が載置され、基板処理
装置の中で、間隔を開けて鉛直方向に複数段設置される
基板搬送部材の有無検知方法において、前記複数の基板
搬送部材のそれぞれ異なる位置に、鉛直方向からの検査
光を遮断することで、該基板搬送部材が存在することを
検知するための検知部を設け、各検知部に対して照射さ
れる検査光が該検知部により遮断されるか否かにより各
基板搬送部材の有無が検知できるようにしたことを特徴
とするものである。

【００１１】このような構成によれば、基板搬送部材の
何段目が存在しているのかを、容易に、且つ自動的に検
知することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１はこの発明におけるロードロック室
の断面拡大図、図２は図１で使用されるウェーハ搬送部
材（この従来例では、リングと称する）を示す図、図３
はロードロック室に格納されたリングの存在がどのよう
に検知されるかを説明する図である。

【００１３】図７に示したリング搬送式熱処理装置４０
において、搬送用ロボット４２は、アームの先端に設け
られたツイーザ（あるいは、ウェーハ搬送プレート）４
３によってウェーハＷＨが載置されたリングを保持し、
ロードロック室６１，６２と反応室８１，８２との間等
を搬送する。ロードロック室６１，６２においては、図
１に示されるように、ウェーハＷＨが一枚ずつ載置され
たリング９１〜９４は、所定の間隔を開けて水平に、平
行移動したように積み重ねられて格納されている。搬送
用ロボット４２がこれらのウェーハＷＨが載置されたリ
ング９１，〜，９４を順次に搬送しようとする場合、何
番目のリングが格納されているのかを検知する必要があ
る。

【００１４】上述のリングは、平らな板状の環状部９５
と、ウェーハＷＨを保持するために環状部９５の内側の
空間部の中心に向けて水平に突出している複数（３個以
上）のウェーハ保持用の内部タブ９６と、環状部９５の
外側に水平に突出している複数（この例では４個）の外
部タブ９７とから構成されている。

【００１５】ただし、図２および図３に示されるよう
に、外部タブ９７に関し、リング９１では、図で左奧の
タブがＸ軸に平行にＸ軸側に幅広くされ、リング種類区
別用の外部タブ９７ａとされ、リング９２では、図で左
前のタブがＸ軸に平行にＸ軸側に幅広くされ、リング種
類区別用の外部タブ９７ｂとされ、リング９３では、図
で右奧のタブがＸ軸に平行にＸ軸側に幅広くされ、リン
グ種類区別用の外部タブ９７ｃとされ、リング９４で
は、図で右前のタブ９７がＸ軸に平行にＸ軸側に幅広く
され、この発明の検知部に相当するリング種類区別用の
外部タブ９７ｄとされている。

【００１６】したがって、ロードロック室において、鉛
直下方向に光を照射する投光センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，
Ｓｄを設けると共に、それらの光をそれぞれ受光する受
光センサＲａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄを設け、投光センサＳ
ａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄから窓Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄお
よび窓Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄを通って受光センサＲ
ａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄへ向かう光の進路に、リング９
１，９２，９３，９４それぞれのリング種類区別用の外
部タブ９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄが存在するよう
にしておけば、これらリングによってそれに対応するセ
ンサの光が遮断され、そのリングの存在が検知される。

【００１７】したがって、受光センサＲａ，Ｒｂ，Ｒ
ｃ，Ｒｄの何れかが受光すれば、受光した受光センサＲ
ａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄに対応するリング種類区別用の外
部タブ９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄを有するリング
９１，９２，９３，９４は、存在しないことになる。し
たがって、４種類のリングの有無が正確に判断できるこ
ととなる。

【００１８】実施の形態２．実施の形態１では、リング
種類区別用の外部タブ９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ
がそれぞれ異なる位置に形成された４種類のリンク９
１，９２，９３，９４を用意しなければならない。実施
の形態２は、実質的に一種類のリングで済むように標準
化できるようにした場合について説明するものである。

【００１９】図４はこの発明に係わるウェーハ搬送部材
の実施の形態における本体を示す平面図、図５は図４の
ウェーハ搬送部材の本体のに挿入されるキャップを示す
図、図６はロードロック室に格納された４種類のウェー
ハ搬送部材の存在がどのように検知されるかを説明する
図である。

【００２０】実施の形態２のウェーハ搬送部材は、実施
の形態１において示したリング９１，９２，９３，９４
に置きかえて使用されるものとして説明を行う。したが
って、必要なウェーハ搬送部材は、４種類である。ま
た、従来例及び実施の形態１の説明から極めて明らかな
ものについては、既述の説明を参照されたい。

【００２１】ウェーハ搬送部材１１，１２，１３，１４
は、本体２０と、本体２０に装着されて検査光（投光セ
ンサからの光）を遮断する不透明のキャップ３０とから
構成される。本体２０は、４種類のウェーハ搬送部材１
１，１２，１３，１４に共通して同一形状となってい
る。本体２０は、平らな板状の環状部２１と、ウェーハ
ＷＨを保持するために、環状部２１の内側の空間部の中
心に向けて水平に突出している複数（３個以上）のウェ
ーハ保持用の内部タブ２２と、環状部２１と平行に環状
部２１の中心を通るＸ軸，Ｙ軸に対して線対称になるよ
うに（このように構成する必要はないが製造上あるいは
左右を逆にしても使用できるから便利である）、環状部
９５の外側に水平に突出している２つの外部タブ２３，
２４とから構成されている。なお、これら外部タブ２
３，２４及びキャップ３０は、この発明の検知部を構成
している。

【００２２】上述の場合、外部タブ２３，２４には、ウ
ェーハ搬送部材１１，１２，１３，１４の有無検出用の
貫通孔２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが穿設されてい
る。これらの貫通孔２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ
は、Ｘ軸，Ｙ軸に対して線対称になるように形成されて
いる（このようにすることは必ずしも必要ではない）。
また、外部タブ２３，２４の外形は、搬送室内の搬送用
ロボットが従来のツイーザ４３によって容易にウェーハ
搬送部材１１，１２，１３，１４を保持できるように、
リング９１，９２，９３，９４の外部タブの外形を結ん
だ線と一致するようにされているのが望ましい。

【００２３】貫通孔２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ
は、同一形状に穿設されており、上側は、キャップが入
るように大きめに、下側は、キャップを位置決めできる
ように小さくされている。したがって、４種類のウェー
ハ搬送部材１１，１２，１３，１４を作成するには、図
６を参照すれば明らかなように、本体２０の貫通孔２５
ａのみにキャップ３０を挿入したもの、本体２０の貫通
孔２５ｂのみにキャップ３０を挿入したもの、本体２０
の貫通孔２５ｃのみにキャップ３０を挿入したもの、本
体２０の貫通孔２５ｄのみにキャップ３０を挿入したも
のを用意すればよい。

【００２４】投光センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄからの
検査光は、間隔を置いて重ねて設置されたウェーハ搬送
部材１１，１２，１３，１４それぞれの貫通孔２５ａ，
２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを通過するように設定されてい
るので、投光センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄからの検査
光に対応するウェーハ搬送部材１１，１２，１３，１４
が設置されていれば、ウェーハ搬送部材１１，１２，１
３，１４に装着されたキャップによって、検査光は遮断
され、その存在が確認され、ウェーハ搬送部材１１，１
２，１３，１４が設置されていなければ、該当する投光
センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄからの検査光は、遮断さ
れずに該当する受光センサＲａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄに受
光される。

【００２５】この例によって、明らかなように、実施の
形態２におけるウェーハ搬送部材の本体は全て同じ形で
あるから、生産するに当たり、その数量は大きくなり、
生産性が上がり、コストが下がる。また、スペアパーツ
にしても一種類だけ補間管理すればよいので能率的であ
る。また、ウェーハ搬送部材の種類を変更するのもキャ
ップを挿入する位置を変えるだけで実施でき能率的であ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上に詳述したように、この発明の基板
搬送部材は、取り扱われる基板が載置され、基板処理装
置の中で、間隔を開けて水平に、平行移動するように鉛
直方向に複数段設置される基板搬送部材において、前記
複数の基板搬送部材のそれぞれ異なる位置に、鉛直方向
からの検査光を遮断することで、該基板搬送部材が存在
することを検知するための検知部を設け、各検知部に対
して照射される検査光が該検知部により遮断されるか否
かにより各基板搬送部材の有無が検知できる構成とされ
たことを特徴とするものであるから、基板搬送部材の何
段目が存在しているのかを、容易に、且つ自動的に検知
することができる。

【００２７】また、この発明の基板搬送部材は、それぞ
れ同じ形状をした本体を有し、前記検知部は、前記本体
の所定箇所に穿設された検査光通過用の複数の貫通孔
と、複数の貫通孔のうちの所望の一つの貫通孔を前記検
査光が通過しないように閉塞する不透明部材とから構成
されるようにしたので、本体の生産数量が増加し、能率
が上がると共に、種類の異なるウェーハ搬送部材を作る
のにも、識別目印の位置を変えるだけなので容易であ
る。また、スペアパーツも一種類だけ管理すればよいか
ら能率的である。

【００２８】また、このウェーハ搬送部材を用いた本発
明の検知方法によれば、検知が検査光の通過あるいは遮
断で自動的に判断される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロードロック室の断面拡大図である。

【図２】図１で使用されるウェーハ搬送部材（リング）
を示す図である。

【図３】図１のロードロック室に格納されたリングの存
在がどのように検知されるかを説明する図である。

【図４】この発明に係わるウェーハ搬送部材の実施の形
態における本体を示す平面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面であり、ウェーハ搬送部材の
本体の貫通孔にキャップを挿入するのを示す図である。

【図６】ロードロック室に格納された４種類のウェーハ
搬送部材の有無がどのように検知されるかを説明する図
である。

【図７】半導体ウェーハを熱処理するための従来のリン
グ搬送式熱処理装置を示す図である。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４，９１，９２，９３，９４
ウェーハ搬送部材 ２０ 本体 ２１ 環状部 ２２，９６ 内部タブ ２３，２４，９７ 外部タブ ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ 貫通孔 ３０ キャップ ４０ リング搬送式熱処理装置 ４２ 搬送用ロボット ４３ ツイーザ ６０，６１ ロードロック室 ８１，８２ 反応室 ＷＨ ウェーハ Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ 投光センサ Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ 受光センサ

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月１５日（１９９９．６．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA61 AA67 BB15 CC17 DD06 FF02 GG01 HH04 HH13 JJ01 JJ24 5F031 CA02 DA13 FA11 JA05 JA14 JA22 MA33

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取り扱われる基板が載置され、基板処理
   装置の中で、間隔を開けて鉛直方向に複数段設置される
   基板搬送部材において、 前記複数の基板搬送部材のそれぞれ異なる位置に、鉛直
   方向からの検査光を遮断することで、該基板搬送部材が
   存在することを検知するための検知部を設け、各検知部
   に対して照射される検査光が該検知部により遮断される
   か否かにより各基板搬送部材の有無が検知できる構成と
   されたことを特徴とする基板搬送部材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板搬送部材において、 前記複数の基板搬送部材は、それぞれ同じ形状をした本
   体を有し、前記検知部は、前記本体の所定箇所に穿設さ
   れた検査光通過用の複数の貫通孔と、複数の貫通孔のう
   ちの所望の一つの貫通孔を前記検査光が通過しないよう
   に閉塞する不透明部材とから構成されている基板搬送部
   材。
3. 【請求項３】 取り扱われる基板が載置され、基板処理
   装置の中で、間隔を開けて鉛直方向に複数段設置される
   基板搬送部材の有無検知方法において、 前記複数の基板搬送部材のそれぞれ異なる位置に、鉛直
   方向からの検査光を遮断することで、該基板搬送部材が
   存在することを検知するための検知部を設け、各検知部
   に対して照射される検査光が該検知部により遮断される
   か否かにより各基板搬送部材の有無が検知できるように
   したことを特徴とする基板搬送部材の有無検知方法。