JP2002231787A

JP2002231787A - 被処理体の移載装置及び移載方法

Info

Publication number: JP2002231787A
Application number: JP2001026171A
Authority: JP
Inventors: Kiju Takigawa; 喜重瀧川; Shinya Mochizuki; 伸也望月
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】被処理体収容容器（例えばキャリア）と被処
理体支持治具（例えばウエハボート）との間のピッチが
異なっても、複数枚の被処理体を同時に移載することが
可能な被処理体の移載装置を提供する。【解決手段】被処理体を移載するための移載装置にお
いて上下方向へ昇降可能になされた昇降基台と、昇降基
台に旋回可能に設けられた旋回支持台５２と、旋回支持
台に水平移動可能に設けられると共に、被処理体を保持
するためにピッチが可変になされた複数のフォーク５８
Ａ〜５８Ｅを有するフォーク機構５４と、旋回支持台に
水平移動可能に設けられると共に、被処理体を突き上げ
て一時的に保持するためにフォークに対応させて設けた
複数の突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅを有する突き上げ
アーム機構５６とを備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体を移載するための移載装置及び移載方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体ウエハ等の被処理体に対
して、成膜処理や酸化拡散処理等を一度に多数枚施す装
置として、バッチ式の縦型処理装置が知られている。図
１４はこのような従来の縦型処理装置の一例を示す概略
斜視図、図１５は図１４中の主要部を示す主要部斜視
図、図１６はウエハボート（被処理体支持治具）を示す
斜視図、図１７はウエハボートの一部を示す部分拡大図
である。図示するように、この縦型処理装置の全体は、
筐体２により気密に覆われている。この筐体２の前面に
は、一度に複数枚、例えば２５枚の半導体ウエハを収容
できる被処理体収容容器、例えばキャリア４を設置する
キャリアポート６が設けられ、ここに設定されたキャリ
ア４は、開閉可能になされたオートドア８を介して内部
に取り込まれる。図示例では上記キャリアポート６に２
つのキャリア４が設置されている。このオートドア８の
内側には、内部に取り込んだキャリア４を多段に収容し
て載置するキャリアステージ１０があり、この前面に
は、上記キャリア４を搬送するために、上下方向、水平
方向及び旋回移動可能になされたアームを有するキャリ
アトランスファ１２が設けられる。

【０００３】また、このキャリアステージ１０の奥に
は、石英チューブの処理容器の周囲に加熱ヒータを巻回
してなる縦型の加熱炉１４が設置されており、この下方
には、被処理体支持治具として例えば石英製のウエハボ
ート１６を上記加熱炉１４内に向けて昇降させるボート
エレベータ１８が設けられている。このウエハボート１
６は、図１６及び図１７に示すように、例えば４本の石
英製の支柱２０に、所定のピッチＰ１で例えば石英製の
リング状の被処理体支持部としてリング支持板２４が複
数個多段に、例えばウエハサイズによって２５〜１５０
個程度設けて構成されており、各リング板２４上に半導
体ウエハＷを載置し得るようになっている。

【０００４】図１４及び図１５に戻って、上記ボートエ
レベータ１８の近傍には、複数、ここでは２個のウエハ
ボート１６を一時的に載置して待機させるボートステー
ジ２６が設けられると共に、このボートステージ２６と
上記ボートエレベータ１８との間には、この両者間でウ
エハボート１６を移載するために上下移動及び旋回可能
になされたボートトランスファ２８（図１５参照）が設
置されている。また、このボートステージ２６内には、
ウエハＷの移載時にウエハを一時的に突き上げて支持す
るように用いる昇降可能になされた突き上げ機構３０
（図１５参照）が設けられている。また、このボートス
テージ２６と上記キャリアステージ１０との間には、複
数、図示例では２個のキャリア４を載置するトランスフ
ァステージ３２が設けられており、次に処理すべきウエ
ハＷが収容されたキャリア４を、上記キャリアステージ
１０からトランスファステージ３２へ上記キャリアトラ
ンスファ１２によって搬送するようになっている。そし
て、このトランスファステージ３２と上記ボートステー
ジ２６との間には、上下移動及び旋回可能になされたウ
エハトランスファ３４が設けられており、ボートステー
ジ２６上のウエハボート１６とトランスファステージ３
２上のキャリア４との間で、ウエハＷを１枚ずつ移載す
るようになっている。

【０００５】このような装置において、キャリアポート
６に搬送されてきたキャリア４は、一時的にキャリアス
テージ１０内に収容され、ウエハ処理の順番まで待機す
る。ウエハ処理の順番がくると、当該ウエハを収容する
キャリア４は、キャリアトランスファ１２によりキャリ
アステージ１０からトランスファステージ３２へ搬送さ
れ、更に、このキャリア４内のウエハはウエハトランス
ファ３４を用いて、１枚ずつボートステージ２６上のウ
エハボート１６へ移載される。このウエハボート１６内
が満杯になったならぱ、このウエハボート１６はボート
トランスファ２８を用いてボートエレベータ１８上に移
載され、その後、このウエハボート１６は加熱炉１４内
へロードされてウエハに所定の処理が行われることにな
る。そして、処理済みのウエハは、上記したと逆の経路
を通って搬出されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した装
置例にあっては、装置全体がかなり大きく、これを小型
化する目的で上記ボートステージ２６やボートトランス
ファ２８の設置を省略して、トランスファステージ３２
上のキャリア４とボートエレベータ１８上のウエハボー
ト１６との間で、半導体ウエハＷを直接移載する移載装
置も本出願人により提案されている（例えば特開平３−
８３７３０号公報）。図１８はこのような従来の移載装
置の一例を示す構成図、図１９は図１８に示す装置を用
いて移載を行う時の状態を説明するための説明図、図２
０はキャリア内の一部を示す平面図である。図示するよ
うに、この移載機構は、上下方向へ移動可能になされた
基台３６上にθ方向へ旋回可能にアーム支持台３８を設
け、このアーム支持台３８に、水平方向へ個別にスライ
ド移動可能に搬送用アーム４０と先端に支持ピン４２Ａ
が付いた支持ピン付きアーム４２とを設けている。特
に、この支持ピン付きアーム４２は、微少距離だけ上下
移動も可能になされている。

【０００７】この移載装置によれば、図１９に示すよう
に、ウエハＷを保持している搬送用アーム４０と支持ピ
ン付きアーム４２とを、リング支持板２４の上下に挿入
し、この状態で、下方の支持ピン付きアーム４２を微少
距離だけ上昇させて支持ピン４２Ａで半導体ウエハＷを
突き上げ、そして、搬送用アーム４０を抜いた後に、こ
の支持ピン付きアーム４２を降下させた後にこれも抜く
ことにより、ウエハＷをリング支持板２４上に載置する
ことができる。しかしながら、この移載装置の場合に
は、キャリア４から半導体ウエハＷを１枚ずつしか取り
出して移載できないので、移載のためにかなりの時間を
要してしまい、スループットが大幅に低下してしまう、
という問題があった。

【０００８】そこで、この搬送用アーム４０と支持ピン
付きアーム４２とを多段に上下に複数個設けて一度に複
数枚のウエハを同時に搬送することも考えられるが、一
般的には、ウエハボート１６のリング支持板２４のピッ
チＰ１（図１７参照）は例えば１５ｍｍ程度であるのに
対して、図２０に示すようなキャリア４内の支持棚４Ｂ
のピッチＰ２は例えば６．３５ｍｍ程度であって、両者
はかなり異なるので簡単には実現することができなかっ
た。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、被処理体収容容器（例えばキャリア）と被処理体支
持治具（例えばウエハボート）との間のピッチが異なっ
ても、複数枚の被処理体を同時に移載することが可能な
被処理体の移載装置及び移載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】請求項１に係る発明は、
所定のピッチで複数の被処理体を収容する被処理体収容
容器と、前記所定のピッチとは異なるピッチになされた
複数のリング状の被処理体支持部を有する被処理体支持
治具との間で前記被処理体を移載するための移載装置に
おいて、上下方向へ昇降可能になされた昇降基台と、前
記昇降基台に旋回可能に設けられた旋回支持台と、前記
旋回支持台に水平移動可能に設けられると共に、前記被
処理体を保持するためにピッチが可変になされた複数の
フォークを有するフォーク機構と、前記旋回支持台に水
平移動可能に設けられると共に、前記被処理体を突き上
げて一時的に保持するために前記フォークに対応させて
設けた複数の突き上げアームを有する突き上げアーム機
構とを備えるように構成している。これによれば、ピッ
チ可変機能が付いた複数のフォークで一度に複数枚の被
処理体を保持して搬送するようにしているので、互いに
異なったピッチを有する被処理体収容容器（例えばキャ
リア）と被処理体支持治具（例えばウエハボート）との
間でも、一度に複数枚の被処理体の移載が可能となる。
従って、被処理体の搬送のスループットを低下させるこ
となく高く維持した状態で、従来の処理装置で必要とさ
れたボートステージやボートトランスファの設置を省略
することが可能となる。

【００１０】この場合、例えば請求項２に規定するよう
に、前記フォーク機構には、前記フォークのピッチを変
化させるためのピッチ変換機構が設けられている。ま
た、例えば請求項３に規定するように、前記突き上げア
ーム機構には、前記突き上げアームを一体的に微少な距
離だけ上下方向へ移動させる微少昇降機構が設けられて
いる。更に、例えば請求項４に規定するように、前記突
き上げアームのピッチは、前記リング状の複数の被処理
体支持部のピッチと実質的に同じに設定されている。ま
た、請求項５は、上記装置発明を用いて行われる方法発
明を規定したものであり、すなわち所定のピッチで複数
の被処理体を収容する被処理体収容容器と、前記所定の
ピッチとは異なるピッチになされた複数のリング状の被
処理体支持部を有する被処理体支持治具との間で前記被
処理体を移載するための方法において、前記被処理体を
保持するためにピッチが可変になされた複数のフォーク
と、前記被処理体を突き上げて一時的に保持するために
前記フォークに対応させて設けた複数の突き上げアーム
とを用いて前記移載を行なう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。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る被処理体の
移載装置及び移載方法の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図１は本発明の移送装置が設けられた熱処理
装置の主要部を示す斜視図、図２は本発明の移載装置を
示す斜視図、図３は本発明の移載装置を示す概略側面
図、図４は本発明の移載装置を示す概略正面図、図５は
突き上げアーム機能の動作を説明するための動作説明
図、図６はピッチ変換機構の原理を説明するための原理
図、図７はピッチ変換機構のガイド構成を示す図であ
る。図１に示すように、本発明の移載装置４６は、被処
理体収容容器としてのキャリア４を載置するトランスフ
ァステージ３２とウエハボート（被処理体支持治具）１
６を昇降させるボートエレベータ１８との間に設置され
る。尚、この図１中では、ボートステージ２６とボート
トランスファ２８の設置を省略した以外は、図１５に示
した構成と同一構成なので、図１５中と同一部分につい
ては同一参照符号を付してここではその説明を省略す
る。

【００１２】図２及び図３にも示すように、この移載装
置４６は、ボールネジ等の昇降機構４８に取り付けられ
て上下方向へ昇降可能になされた昇降基台５０を有して
おり、この昇降基台５０に、水平面内において旋回制御
可能に旋回支持台５２を取り付けている。従って、この
旋回支持台５２が、図１中においてトランスファステー
ジ３２上のキャリア４やエレベータ１８上のウエハボー
ト１６に対して向き合うように旋回制御される。そし
て、図４にも示すように、この旋回支持台５２に、本発
明の特徴とするフォーク機構５４と突き上げアーム機構
５６が、それぞれ旋回支持台５２上を個別に水平方向へ
スライド移動可能に設けられる。

【００１３】具体的には、上記フォーク機構５４は、ピ
ッチが可変になされた複数、ここでは例えば５本のフォ
ーク５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄ、５８Ｅを有して
いる。尚、このピッチを可変にするピッチ変換機構につ
いては後述する。また、上記突き上げアーム機構５６
は、上記各フォーク５８Ａ〜５８Ｅに対応させてその外
側に配置された複数、ここでは５組の突き上げアーム６
０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅを有している。
各突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅは、上記各フォーク５
８Ａ〜５８Ｅに対応させて、その両側に一対設けられて
いる。この場合、上記各突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅ
のピッチＰ３（図４参照）は、上記ウエハボート１６の
リング支持板２４のピッチＰ１（図１６参照）と実質的
に同一に固定的に設定されている。

【００１４】＜突き上げアーム機構５６の構成＞まず、
突き上げアーム機構５６は、上記旋回支持台５２の上面
に設けたアーム案内溝６２（図２及び図４参照）に沿っ
てスライド移動するアーム基台６４を有している。この
アーム基台６４は、上記旋回支持台５２内に沿って設け
たアーム用ボールネジ６６にその基部が螺合されてお
り、アームモータ６８を駆動してこのアーム用ボールネ
ジ６６を正逆回転させることにより、上記アーム基台６
４を旋回支持台５２の長手方向に沿って往復移動できる
ようになっている。上記アーム基台６４の上面には、テ
ーパスライド部材７０を介してアーム取付部材７２が取
り付けられており、上記テーパスライド部材７０は、ア
ーム基台６４の上面に、この先端に向けて下向きに傾斜
させて取り付けたテーパガイドレール７４に沿ってスラ
イド移動可能になされている。そして、このテーパガイ
ドレール７４と上記テーパスライド部材７０とにより、
必要時にこのアーム取付部材７２の全体を微少な距離だ
け上下方向へ移動させる微少昇降機構７６を構成してい
る。この動作については後述する。

【００１５】当然のこととして、このテーパスライド部
材７０のスライド移動は、テーパガイドレール７４の上
端部及び下端部でストップし、通常の前後の移動時は図
３に示すように、テーパガイドレール７４の最下端に上
記テーパスライド部材７０が位置した状態で水平方向へ
スライド移動するようになっている。また、上記アーム
取付部材７２には、図４にも示すように、上記フォーク
機構５４の全体をその上方から跨ぐようにして形成され
た、いわばゲート形状（門型）のアーム支柱７８が取り
付けられている。そして、このアーム支柱７８に、前記
各突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅがそれぞれ水平方向へ
延在させて設けられている（図２も参照）。そして、各
突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅの先端部には、移載時に
半導体ウエハの裏面と当接する２個の支持ピン８０が取
り付けられている。

【００１６】そして、図３に示すように、上記アーム取
付部材７２の前部下面には、上下方向に延びるロッド８
２の先端に回転ローラ８４を取り付けてなるリミッタ部
材８６が設けられており、図５にも示すように、このリ
ミッタ部材８６の回転ローラ８４は、旋回支持台５２の
先端部に設けたストップ板８８に当接するとその進行は
停止され、それ以上、更にアーム基台６４を前進させる
と、前述した微少昇降機構７６のテーパスライド部材７
０がテーパガイドレール７４上をスライド移動すること
で、突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅを含むアーム取付部
材７２の全体を、上記テーパガイドレール７４のタンジ
ェント成分の距離だけ上方へ押し上げるようになってい
る。尚、図５においては、フォーク機構５４の記載は省
略されている。この時、上記回転ローラ８４は、ストッ
プ板８８に沿って回転することになる。

【００１７】＜フォーク機構５４の構成＞一方、フォー
ク機構５４は、前方が開放された箱状のフォーク基台９
０を有している。このフォーク基台９０は、上記旋回支
持台５２の上面に設けたフォーク案内溝９８（図２及び
図４参照）に沿ってスライド移動する。そして、このフ
ォーク基台９０は、上記旋回支持台５２に沿って設けた
フォーク用ボールネジ９２（図４参照）にその基部が螺
合されており、フォークモータ９４を駆動してこのフォ
ーク用ボールネジ９２を正逆回転させることにより、上
記フォーク基台９０を旋回支持台５２の長手方向に沿っ
て往復移動できるようになっている。そして、このフォ
ーク基台９０の前方開口部より、前述した５個のフォー
ク５８Ａ〜５８Ｅが延在させて設けられており、各フォ
ーク５８Ａ〜５８Ｅの先端部に半導体ウエハを載置し得
るようになっている。各フォーク５８Ａ〜５８Ｅの基端
部の取付部には、図６に示すようなピッチ変換機構１０
０が取り付けられており、各フォーク５８Ａ〜５８Ｅ間
のピッチを所定の範囲内で任意に変更（変換）できるよ
うになっている。図６においては、ピッチ変換機構１０
０の原理図が示されている。

【００１８】図示するように、このピッチ変換機構１０
０は、上下方向が起立させた２本の垂直ボールネジ１０
２、１０４を有しており、各垂直ボールネジ１０２、１
０４は、その上下間においてそれぞれ互いに逆方向へね
じ切りされている。また、各垂直ボールネジ１０２、１
０４の中央部には、歯数が２：１になされたプーリ歯車
１０６、１０８が取り付け固定されており、両プーリ歯
車１０６、１０８は、ピッチ変換用モータ１１０の回転
軸に取り付けた駆動歯車１１２に共通に歯合されてい
る。ここで、歯数が多いプーリ歯車１０６を設けたボー
ルネジ１０２の上部及び下部には、中央のフォーク５８
Ｃに対して上下に直接隣り合うフォーク５８Ｂ、５８Ｄ
の基板１１４Ｂ、１１４Ｄがそれぞれ螺合されており、
また、歯数が少ないプーリ歯車１０８を設けたボールネ
ジ１０４の上部及び下部には、最上部及び載下部のフォ
ーク５８Ａ、５８Ｅの基板１１４Ａ、１１４Ｅがそれぞ
れ螺合される。そして、中央部のフォーク５８Ｃの基板
１１４Ｃは、フォーク基台９０側に直接的に取り付け固
定される。

【００１９】従って、上記駆動歯車１１２を回転駆動す
ることにより、図６中の左側のボールネジ１０４は右側
のボールネジ１０２よりも２倍の速度で正逆回転するこ
とになり、その速度に従って、上下の両サイドのフォー
ク５８Ａ、５８Ｅは、その内側のフォーク５８Ｂ、５８
Ｄの２倍の速度で上下方向へ移動することになる。図６
（Ａ）は各フォーク５８Ａ〜５８Ｄ間のピッチＰ４を小
さくした状態を示し、図６（Ｂ）は各フォーク５８Ａ〜
５８Ｄ間のピッチＰ４をピッチＰ５へ大きくした状態を
示しており、これにより、各フォーク５８Ａ〜５８Ｅ間
のピッチをピッチＰ４−Ｐ５間でを変換できるようにな
っている。

【００２０】また、ここで図７に最上段のフォーク５８
Ａを代表して示すように、中央のフォーク５８Ｃを除い
て、他のフォーク５８Ｂ、５８Ｄ、５８Ｅの各基板１１
０Ａ（１１０Ｂ、１１０Ｄ、１１０Ｅ）は、垂直ボール
ネジ１０４（１０２）に沿って設けた２つのガイドロッ
ド１１６にスライド可能に挿通されており、昇降移動時
のガイドと水平支持を行うようになっている。ここで、
図８に、フォーク機構５４と突き上げ機構５６の移動形
態を示しており、図８（Ａ）はフォーク機構５４と突き
上げ機構５６とが共に基準位置に設定された状態を示
し、図８（Ｂ）はフォーク機構５４のみが延在した状態
を示し、図８（Ｃ）は逆に突き上げ機構５６のみが延在
した状態を示している。

【００２１】次に、本発明装置の動作（移載方法）につ
いて説明する。まず、図９を参照してウエハボート１６
内へ半導体ウエハＷを移載（ロード）する時のフォーク
と突き上げアームの一連の動きを概略的に説明する。こ
こでは、便宜上、ウエハボート１６のリング支持板２４
は３枚のみ示し、フォーク及び突き上げアームは共に２
枚のみ示して説明する。また、フォークは５８Ａ、５８
Ｂを、突き上げアームは６０Ａ、６０Ｂをそれぞれ代表
として示す。実際には、５本のフォーク及び５本の突き
上げアームが一体となって動作するのは勿論である。ま
ず、ウエハボート１６のリング支持板２４の相互内に、
突き上げアーム６０Ａ、６０Ｂを挿入し（図９
（Ａ））、これを微少距離Δｔ１だけ上昇させる（図９
（Ｂ））。この時、各支持ピン８０の上端は、各上段に
位置するリング支持板２４の上面と略同一となるように
する。このように微少距離Δｔ１だけ上昇させる理由
は、リング状支持板２４のピッチが小さくても、上記上
昇動作によりフォークが挿入できる間隔をできるだけ大
きく設定するためである。

【００２２】次に、図９（Ｃ）に示すように、半導体ウ
エハＷを先端に保持しているフォーク５８Ａ、５８Ｂを
リング支持板２４内に挿入させる。この場合、各フォー
ク５８Ａ、５８Ｂ間のピッチは、このリング支持板２４
のピッチＰ１に予め調整乃至変更されているのは勿論で
ある。次に、図９（Ｄ）に示すように、上記突き上げア
ーム６０Ａ、６０Ｂを更に微少距離Δｔ２だけ上昇させ
ることにより、フォーク５８Ａ、５８Ｂに保持されてい
るウエハＷを突き上げて、フォーク５８Ａ、５８Ｂから
突き上げアーム６０Ａ、６０ＢにウエハＷを受け渡し、
この支持ピン８０でウエハＷを支持する。

【００２３】次に、図９（Ｅ）に示すように、フォーク
５８Ａ、５８Ｂを後退させて抜き取り、更に、突き上げ
アーム６０Ａ、６０Ｂを上昇させた分の微少距離Δｔ１
＋Δｔ２だけ降下させることにより、ウエハＷをリング
支持板２４上に受け渡し、そして、この突き上げアーム
６０Ａ、６０Ｂを後退させて抜き取ることにより、図９
（Ｆ）に示すようにウエハＷのウエハボート１６への移
載を完了することになる。尚、ウエハボート１６からウ
エハＷをアンロードする場合は、上記した一連の操作の
逆の操作を行えばよい。次に、図１０、図１１及び図１
２のフローチャートを参照して半導体ウエハをキャリア
からウエハボートへ搬送するロード時の装置全体の動作
について説明する。

【００２４】まず、図１０（Ａ）に示すように、フォー
ク機構５４を駆動することにより、キャリア４の支持棚
４ＢのピッチＰ２（図２０参照）にピッチ調整したフォ
ーク５８Ａ〜５８Ｅを、キャリア４内に挿入し、各ウエ
ハＷを各フォークで持ち上げる（Ｓ１）。そして、図１
０（Ｂ）に示すように、フォーク機構５４を後退させる
ことにより、キャリア４から５枚のウエハを抜き取る
（Ｓ２）。次に、この移載機構４６の旋回支持台５２を
旋回させて、これをウエハボート１６に向ける（Ｓ
３）。次に、フォーク機構５４の各フォーク５８Ａ〜５
８Ｅのピッチをウエハボート１６のリング支持板２４の
ピッチＰ１（図１６参照）に合わせることによりピッチ
変更（ピッチ変換）を行う（Ｓ４）。尚、このピッチ変
換操作は、ステップＳ３の前で行ってもよい。このピッ
チ変換操作は、具体的には、図６を参照して説明したよ
うに、図６（Ａ）に示す状態から、ピッチ変換用モータ
１１０を駆動することにより、両ボールネジ１０２、１
０４を同時にピッチ拡大方向へ回転させる。これによ
り、各ボールネジ１０２、１０４へ螺合されている、中
央部のフォーク５８Ｃを除く他のフォーク５８Ａ、５８
Ｂ、５８Ｄ、５８Ｅの基板は、ピッチ拡大方向へ、すな
わち、上側のフォーク５８Ａ、５８Ｂは２：１の速度で
もって共に所定の位置まで上昇し、他方、下側のフォー
ク５８Ｄ、５８Ｅは、２：１の速度でもって共に所定の
位置まで下降し、これにより、図６（Ｂ）に示すように
各フォーク５８Ａ〜５８Ｅ間のピッチは、Ｐ５へ拡大さ
れてリング支持板２４のピッチＰ１と同じ値となる。

【００２５】このようにして、拡大方向へのピッチ変換
操作を終了したならば、次に図１０（Ｃ）に示すよう
に、フォーク機構５４を退避させた状態で突き上げアー
ム機構５６のみを先方へ延ばして、各突き上げアーム６
０Ａ〜６０Ｅをウエハボート１６の各リング支持板２４
間に挿入する（Ｓ５）。この時の状態は、図９（Ａ）に
も示されている。この際、突き上げアーム機構５６は、
最先端まで到達した後に、突き上げアーム６０Ａ〜６０
Ｅは、僅かに微少距離Δｔ１だけ一体的に上昇される
（Ｓ６）。この時の状態は図９（Ｂ）にも示されてい
る。このΔｔ１の上昇動作は、図１に示す昇降機構４８
であるボールネジを僅かに回転駆動させることにより行
なう。そして、このようにして突き上げアーム６０Ａ〜
６０Ｅを微少距離Δｔ１だけ上昇させることによって、
フォークに保持されたウエハを挿入できるだけの十分な
隙間を確保したならば、次に、図１１（Ａ）に示すよう
にフォーク機構５４を先方へ延ばして、ウエハが保持さ
れている各フォーク５８Ａ〜５８Ｅを、ウエハボート１
６の各リング支持板２４間に挿入させる（Ｓ７）。この
時の状態は図９（Ｃ）にも示されている。

【００２６】このように、ウエハの保持されたフォーク
５８Ａ〜５８Ｅを挿入したならば、次に、上記突き上げ
アーム６０Ａ〜６０Ｅを更に僅かな微少距離Δｔ２だけ
一体的に上昇させて、これにより、突き上げアーム６０
Ａ〜６０Ｅの先端に設けてある支持ピン８０でウエハの
裏面を突き上げて持ち上げる（Ｓ８）。この時の状態は
図９（Ｄ）にも示されている。ここで、突き上げアーム
６０Ａ〜６０Ｅを、微少距離Δｔ２だけ上昇させる時の
機構について詳しく説明する。

【００２７】先に、図３〜図５を参照して説明したよう
に、突き上げアーム機構５６は、アームモータ６８を回
転駆動してアーム用ボールネジ６６を先送り方向へ回転
させることによって移動するが、この突き上げアーム機
構５６が、旋回支持台５２の先端近傍に到達してリミッ
タ機構８６の回転ローラ８４がストップ板８８に当接す
ると、この突き上げアーム機構５６の全体の前進は停止
し、この状態で更に、僅かにアーム用ボールネジ６６を
回転させてアーム基台６４を微少距離だけ送り込むと、
図５に示すように微少昇降機構７６の作用によりこのテ
ーパスライド部材７０がテーパガイドレール７４を滑り
上がり、これにより、前述したように突き上げアーム６
０Ａ〜６０Ｅは一体的に微少距離だけ上昇することにな
る。この時の上昇量は、上記アーム基台６４の送り込み
量に依存する。従って、前述したようなウエハの突き上
げ動作は、昇降機構４８（図１参照）を僅かに駆動して
突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅが、微少距離Δｔ１だけ
上昇した後に、アームモータ６８を回転してアーム基台
６４を送り込んで突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅを微少
距離Δｔ２だけ上昇させることによって、実現できる。

【００２８】図１１に戻って、上述のようにしてウエハ
Ｗを、突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅで突き上げて保持
したならば、次に、図１１（Ｂ）に示すようにフォーク
機構５４を後退させることにより、各フォーク５８Ａ〜
５８Ｅをウエハボート１６のリング支持板２４間から抜
き取る（Ｓ９）。この時の状態は、図９（Ｅ）にも示さ
れている。このようにして、フォーク５８Ａ〜５８Ｅの
抜き取りを行ったならば、突き上げアーム６０Ａ〜６０
Ｅを先に上昇させた分の微少距離Δｔ１＋Δｔ２だけ降
下させることによってウエハＷをウエハボート１６のリ
ング支持板２４に受け渡して支持させる（Ｓ１０）。そ
して、図１１（Ｃ）に示すように、各突き上げアーム６
０Ａ〜６０Ｅを後退させて、これらをウエハボート１６
のリング支持板２４から抜き取ることになる（Ｓ１
１）。この時、突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅの微少距
離Δｔ１＋Δｔ２の降下と、リング支持板２４からの抜
き取り操作は、図５にて説明した動作を逆に行えばよ
い。これにより、図９（Ｆ）に示すように、ウエハＷは
リング支持板２４に載置されてウエハのロード操作が完
了することになる。

【００２９】以上のようにして、５枚の半導体ウエハＷ
を一度にウエハボート１６へ移載することが可能にな
る。また、空になったこの移載機構４６がキャリア４に
ウエハを取りに行く時には、途中でフォーク機構５４
は、各フォーク５８Ａ〜５８Ｅのピッチ変換操作を行
い、すなわち、図６（Ｂ）に示す状態から図６（Ａ）に
示す状態にフォークピッチを変換し、これをキャリア４
の支持棚４Ｂのピッチに合わせることは勿論である。ま
た、ウエハボート１６から処理済みの半導体ウエハを搬
出（アンロード）する場合には、上述したロード時の操
作と全く逆の操作を行えばよい。このウエハのアンロー
ドの操作を図１３に示すフローチャートも参照して簡単
に説明する。

【００３０】まず、突き上げアーム６０Ａ〜６０Ｅをウ
エハボート１６のリング支持板２４間に挿入して微少距
離Δｔ１＋Δｔ２だけ上昇させて、この突き上げアーム
６０Ａ〜６０Ｅでウエハを突き上げる（Ｓ２１及び図１
１（Ｂ）参照）。次に、空のフォーク５８Ａ〜５８Ｅを
ウエハボート１６のリング支持板２４間に挿入する（Ｓ
２２及び図１１（Ａ）参照）。次に、突き上げアーム６
０Ａ〜６０Ｅを微少距離Δｔ２だけ一体的に降下させる
ことによって、ウエハをフォーク５８Ａ〜５８Ｅ上に保
持させる（Ｓ２３）。次に、ウエハの保持されたフォー
ク５８Ａ〜５８Ｅをウエハボート１６から引き抜いて退
避させる（Ｓ２４及び図１０（Ｃ）参照）。次に、突き
上げアーム６０Ａ〜６０Ｅを一体的に微少距離Δｔ１だ
け降下させると共に、これをウエハボート１６から引き
抜く（Ｓ２５及び図１０（Ｂ）参照）。

【００３１】次に、フォーク５８Ａ〜５８Ｅのピッチを
キャリア４の支持棚４Ｂのピッチに合わせるためのピッ
チ変換操作を行うと共に、この移載機構をキャリア４に
向ける（Ｓ２６）。次に、ウエハを保持しているフォー
ク５８Ａ〜５８Ｅをキャリア４内へ挿入し、各ウエハを
支持棚４Ｂに支持させることによって、移載を完了する
ことになる（Ｓ２７及び図１０（Ａ）参照）。このよう
にして、一度に複数枚、例えば５枚のウエハを移載する
ことが可能となる。このフォークや突き上げアームの本
数は、５本に限定されず、複数本ならば何本でもよいの
は勿論である。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
ラス基板やＬＣＤ基板にも本発明を適用し得る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の被処理体
の移載装置及び移載方法によれば、次のように優れた作
用効果を発揮することができる。ピッチ可変機能が付い
た複数のフォークで一度に複数枚の被処理体を保持して
搬送するようにしているので、互いに異なったピッチを
有する被処理体収容容器（例えばキャリア）と被処理体
支持治具（例えばウエハボート）との間でも、一度に複
数枚の被処理体の移載ができる。従って、被処理体の搬
送のスループットを低下させることなく高く維持した状
態で、従来の処理装置で必要とされたボートステージや
ボートトランスファの設置を省略することができる。ま
た、従来の装置で必要とされた、ボートトランスファや
ボートステージも不要にでき、その分、装置自体を小型
化して省スペース化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移送装置が設けられた熱処理装置の主
要部を示す斜視図である。

【図２】本発明の移載装置を示す斜視図である。

【図３】本発明の移載装置を示す概略側面図である。

【図４】本発明の移載装置を示す概略正面図である。

【図５】突き上げアーム機能の動作を説明するための動
作説明図である。

【図６】ピッチ変換機構の原理を説明するための原理図
である。

【図７】ピッチ変換機構のガイド構成を示す図である。

【図８】フォーク機構と突き上げ機構の移動形態を示す
図である。

【図９】ウエハボート内へ半導体ウエハを移載（ロー
ド）する時のフォークと突き上げアームの一連の動きを
概略的に説明する図である。

【図１０】半導体ウエハをウエハボートへロードする際
の工程を示す図である。

【図１１】半導体ウエハをウエハボートへロードする際
の工程を示す図である。

【図１２】半導体ウエハをウエハボートへロードする際
のフローチャートである。

【図１３】半導体ウエハをウエハボートからアンロード
する際のフローチャートである。

【図１４】従来の縦型処理装置の一例を示す概略斜視図
である。

【図１５】図１４中の主要部を示す主要部斜視図であ
る。

【図１６】ウエハボート（被処理体支持治具）を示す斜
視図である。

【図１７】ウエハボートの一部を示す部分拡大図であ
る。

【図１８】従来の移載装置の一例を示す構成図である。

【図１９】図１８に示す装置を用いて移載を行う時の状
態を説明するための説明図である。

【図２０】キャリア内の一部を示す平面図である。

【符号の説明】

４キャリア（被処理体収容容器）４Ａ支持棚１６ウエハボート（被処理体支持治具）２４リング支持板（被処理体支持部）４６移載機構４８昇降機構５０昇降基台５２旋回支持台５４フォーク機構５６突き上げアーム機構５８Ａ〜５８Ｅフォーク６０Ａ〜６０Ｅ突き上げアーム７０テーパスライド部材７４テーパガイドレール７６微少昇降機構１００ピッチ変換機構１０２，１０４垂直ボールネジ１０６，１０８プーリ歯車１１０ピッチ変換用モータＷ半導体ウエハ（被処理体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3F022 AA08 CC02 EE05 JJ20 KK05 KK06 MM13 5F031 CA02 CA05 DA01 DA17 FA01 FA09 FA11 FA12 FA25 GA03 GA06 GA47 GA49 HA64 LA11 LA12 LA14 MA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のピッチで複数の被処理体を収容す
る被処理体収容容器と、前記所定のピッチとは異なるピ
ッチになされた複数のリング状の被処理体支持部を有す
る被処理体支持治具との間で前記被処理体を移載するた
めの移載装置において、上下方向へ昇降可能になされた昇降基台と、前記昇降基台に旋回可能に設けられた旋回支持台と、前記旋回支持台に水平移動可能に設けられると共に、前
記被処理体を保持するためにピッチが可変になされた複
数のフォークを有するフォーク機構と、前記旋回支持台に水平移動可能に設けられると共に、前
記被処理体を突き上げて一時的に保持するために前記フ
ォークに対応させて設けた複数の突き上げアームを有す
る突き上げアーム機構とを備えるように構成したことを
特徴とする被処理体の移載装置。
【請求項２】前記フォーク機構には、前記フォークの
ピッチを変化させるためのピッチ変換機構が設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の被処理体の移載装置。
【請求項３】前記突き上げアーム機構には、前記突き
上げアームを一体的に微少な距離だけ上下方向へ移動さ
せる微少昇降機構が設けられることを特徴とする請求項
１または２記載の被処理体の移載装置。
【請求項４】前記突き上げアームのピッチは、前記リ
ング状の複数の被処理体支持部のピッチと実質的に同じ
に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の被処理体の移載装置。
【請求項５】所定のピッチで複数の被処理体を収容す
る被処理体収容容器と、前記所定のピッチとは異なるピ
ッチになされた複数のリング状の被処理体支持部を有す
る被処理体支持治具との間で前記被処理体を移載するた
めの方法において、前記被処理体を保持するためにピッ
チが可変になされた複数のフォークと、前記被処理体を
突き上げて一時的に保持するために前記フォークに対応
させて設けた複数の突き上げアームとを用いて前記移載
を行なうようにしたことを特徴とする被処理体の移載方
法。