JP2003338531A - 半導体ウエハの搬送装置および熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱処理時においてウエハに対する結晶転位の
発生を効果的に抑制させることができる熱処理装置を提
供すること。 【解決手段】 ウエハ搬送装置２１には、搬送するウエ
ハＷの周縁部における下側面に係止して、ウエハＷを吊
り下げ状態で支持する複数の係止部材３６〜３９が備え
られている。前記複数の係止部材３６〜３９はアクチュ
エータ２６の駆動によって、ウエハを吊り下げ状態で支
持するウエハ支持位置と、ウエハの外形周縁の外側まで
移動して前記ウエハの支持状態を解除するウエハ解除位
置との間で往復移動できるように構成されている。した
がって、このウエハ搬送装置２１を利用することで、予
めウエハボートに載置されたウエハと同形状のウエハホ
ルダに、搬送したウエハを重合させることができ、熱処
理時においてウエハに対する結晶転位の発生を効果的に
抑制させることができる。

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、半導体ウエハを
例えば縦型ウエハボートに搬入または搬出させるのに好
適な半導体ウエハの搬送装置に関し、特に酸化あるいは
拡散等の熱処理工程において、半導体ウエハにスリップ
を発生させる度合いを低減させることに寄与できる半導
体ウエハの搬送装置およびこれを用いた熱処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造にあたっては、周知の
とおり酸化、拡散などの多数の熱処理工程が必要であ
り、この熱処理工程毎に複数の半導体ウエハを例えば縦
型ウエハボートに移載し、この状態で熱処理炉に装填し
て加熱処理が行われる。

【０００３】この場合、加熱処理に際して半導体ウエハ
を載置する縦型ウエハボートは、例えば図９に示したよ
うな外観構成になされている。すなわち、符号１で示す
縦型ウエハボートは、円板形状の基台２と、この基台２
上にウエハの搬入または搬出用の開口部３が形成される
ように立設された３本の支柱４ａ，４ｂ，４ｃと、これ
ら各支柱に対して上下方向にほぼ等間隔となるように、
且つそれぞれの先端部が各支柱に囲まれた中央領域に向
くようにして、水平方向に配置された複数の支持片５
と、前記各支柱４ａ，４ｂ，４ｃの安定と支柱間の間隔
保持のために各支柱の上端部に設けられた馬蹄形状の上
部固定部材６とから構成されている。

【０００４】前記した構成の縦型ウエハボート１におい
ては、前記開口部３を介して、板面が水平状態になされ
た状態でウエハＷが搬入され、それぞれの支柱４ａ，４
ｂ，４ｃに形成された各支持片５によって、各ウエハＷ
の板面が水平状態となるように支持される。

【０００５】前記した構成の縦型ボートによると、水平
方向に配置された各支持片５によってウエハＷの裏面が
部分的に支持されるため、ウエハＷの自重による応力を
受け、さらに熱処理時にはウエハ面内の温度差によって
熱応力を受ける。これらの重畳した応力が半導体ウエハ
を構成するシリコン結晶のせん断降状応力値を超える
と、半導体ウエハに結晶転位が生じ、スリップとなり半
導体ウエハの品質を低下させる。この半導体ウエハにス
リップを発生させるせん断降状応力値は、高温であるほ
ど小さく、それ故、熱処理温度が高温になるにしたがっ
て、スリップの発生度合いが大きくなる。

【０００６】さらに、昨今においては半導体デバイスの
高集積化に伴い、ウエハ１枚あたりのデバイス収率を上
げるために、ウエハの大口径化が進んでおり、ウエハ径
の増大に伴いボートにおける前記支持片５から受けるウ
エハの自重による応力が増大し、なおさらスリップ転位
が発生し易くなる。

【０００７】そこで、前記した問題点を解決するために
本件出願人は、半導体ウエハＷをその下面において円板
状のウエハホルダによって重合状態に支持し、このホル
ダによって支持された状態で、半導体ウエハＷを図９に
示した構成の縦型ボートに移載するようにした熱処理装
置についてすでに提案しており、これは特開平１１−３
４０１５５号公報に公開されている。すなわち、図９に
示したウエハＷは、その下面が破線で示す円板状のウエ
ハホルダＨによって重合状態に支持され、この状態で支
持片５によって、水平状態となるようにボート１に載置
される。

【０００８】この構成によると、ウエハＷは破線で示す
円板状のウエハホルダＨによって重合状態に支持される
ので、ボート１における水平方向に配置された各支持片
５によって、半導体ウエハＷが直接的に応力を受けるこ
とが防止される。また、円板状のホルダＨは、熱処理時
におけるウエハ面内の温度を均一化するように作用す
る。したがって、ウエハ面内の温度差によって、ウエハ
Ｗが熱応力を受ける度合いも低減される。これにより、
半導体ウエハＷに発生するスリップ転位を効果的に減少
させることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな構成の縦型ボートに対して、半導体ウエハＷを搬入
または搬出させるための半導体ウエハの搬送装置として
は、例えば図１０に示した構成が採用されている。すな
わち、符号１１で示す搬送装置には、アーム支持テーブ
ル１２上に配置された第１アーム１３を鉛直回りに回転
駆動させる駆動機構１４が具備されている。

【００１０】そして、第１アーム１３の自由端側には第
２アーム１５の一端が水平方向に回動可能に取り付けら
れており、さらに第２アーム１５の他端には、ウエハ搬
送部材（以下、これをフォークともいう）１６が水平方
向に回動可能に取り付けられていて、いわゆるスカラー
ロボットを構成している。前記フォーク１６は、一対の
支持脚部１６ａ，１６ｂが備えられて上面から見た状態
でコ字状に形成されており、その上面には仮想線で示す
ウエハＷを位置決めして載置させるための複数のピン部
材が突設されている。

【００１１】前記した構成のウエハ搬送装置１１による
と、駆動機構１４による第１アーム１３の回転駆動によ
り、ウエハ搬送部材１６は矢印で示した水平方向に進退
駆動される。したがって、鉛直方向に移動する図示せぬ
ウエハカセットからフォーク１６の上面に受け取ったウ
エハＷを縦型ボートに搬入し、縦型ボートの鉛直方向へ
の移動により、ウエハＷを縦型ボートに移送させること
ができる。また、熱処理済みのウエハＷを、同様にして
縦型ボートから搬出し、ウエハカセットに戻すことがで
きる。

【００１２】しかしながら、前記した構成のウエハ搬送
装置１１を採用し、さらに半導体ウエハＷをその下面に
おいて前記した円板状のホルダＨによって重合状態にし
て縦型ボートに搬入することを考えた場合には、円板状
のホルダＨに対してウエハＷを予め重合させるための重
ね合わせステージを配置する必要が生ずる。すなわち、
前記したウエハ搬送装置１１は、まず、円板状のウエハ
ホルダＨを図示せぬホルダカセットから取り出して、重
ね合わせステージに移載し、続いてウエハ搬送装置１１
は、ウエハＷを図示せぬウエハカセットから取り出し
て、前記重ね合わせステージに移載する動作が必要とな
る。

【００１３】そして、ウエハ搬送装置１１は重ね合わせ
ステージに上で重ね合わされている円板状のホルダＨお
よびウエハＷを重合状態で受け取り、ホルダＨおよびウ
エハＷを縦型ボートに搬入する操作を余儀なくされる。
また、熱処理済みのウエハＷを、縦型ボートから搬出さ
せる場合においても、ホルダＨおよびウエハＷを重ね合
わせステージに移載し、当該ステージにおいてウエハＷ
のみを受け取ってウエハカセットに移載し、次に前記ス
テージよりホルダＨを受け取ってホルダカセットに移載
する操作が必要となる。

【００１４】したがって、熱処理装置に前記したような
重ね合わせステージを配置した場合においては、熱処理
装置の規模が大型化することは免れず、また、重ね合わ
せステージにおけるホルダＨとウエハＷとの重合および
分離の操作が必要であり、熱処理に要するサイクルタイ
ムが増大するという問題も抱えることになる。

【００１５】そこで、例えばＵ字状に形成されたウエハ
ホルダを縦型ボートに予め配置した構成とし、前記した
ウエハ搬送装置１１によってウエハＷのみを搬入してＵ
字状のウエハホルダ上に載置する構成も考えることがで
きる。すなわち、ウエハホルダを前記したようにＵ字状
に形成することによって、図１０に示した構成の搬送装
置１１を利用しても、フォーク１６がウエハホルダに衝
突するのを避けることができる。

【００１６】しかしながら、この様な構成とした場合に
は、ウエハホルダがＵ字状に形成されているために、ウ
エハＷはその周縁部が保持されることになり、したがっ
て、ウエハＷは機械的な応力および熱応力を受け易く、
スリップ転位の発生を防止させる点で不満足な結果が残
される。

【００１７】この発明は、前記したような技術的な課題
に基づいてなされたものであり、前記した重ね合わせス
テージを設けることなく、ウエハの熱処理に際してスリ
ップ転位の発生を効果的に防止させることができる半導
体ウエハの搬送装置および熱処理装置を提供することを
目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされたこの発明にかかる半導体ウエハの搬送装
置は、搬送するウエハ周縁部における下側面に係止し
て、前記ウエハを吊り下げ状態で支持する複数の係止部
材が備えられ、前記各係止部材は、前記ウエハを吊り下
げ状態で支持するウエハ支持位置と、前記ウエハの外形
周縁の外側まで移動して前記ウエハの支持状態を解除す
るウエハ解除位置との間で往復移動できるように構成さ
れる共に、前記各係止部材は、前記ウエハ支持位置およ
びウエハ解除位置の範囲でアクチュエータにより往復駆
動されるように構成した点に特徴を有する。

【００１９】前記した構成の搬送装置によると、アクチ
ュエータの駆動により各係止部材は、ウエハ支持位置と
解除位置との間で往復移動される。そして、前記搬送装
置によってウエハを支持する場合においては、ウエハ周
縁部における下側面の複数箇所において各係止部材が係
止し、前記ウエハを吊り下げ状態で支持するようになさ
れる。

【００２０】この場合、前記係止部材は、平板状に形成
された搬送部材の下側面に突出するようにして配置さ
れ、前記ウエハを各係止部材によって水平姿勢に支持し
た状態において、当該ウエハの上面が前記搬送部材の下
側面に非接触状態で吊り下げられるように構成されてい
ることが望ましい。加えて、前記係止部材には、前記搬
送部材の下側面から突出する鉛直部と、当該鉛直部に連
なり前記ウエハ周縁部における下側面を支える水平方向
に延出されたオーバハング部とが備えられ、前記鉛直部
とオーバハング部とにより係止部材がＬ字状に形成され
ていることが望ましい。

【００２１】この構成によると、ウエハを吊り下げ状態
で保持する係止部材は、平板状に形成された搬送部材
（フォーク）の下側面に突出するようにして配置される
ので、平板状に形成された搬送部材をベースとして、各
係止部材の機械的な位置関係を正確に定めることができ
る。そして、ウエハの上面が前記搬送部材の下側面に非
接触状態で吊り下げられるようになされるので、搬送中
においてウエハの上面に傷を付ける等の問題も回避する
ことができる。

【００２２】さらに、搬送部材の下側面に突出するよう
にして配置される前記係止部材は、平板状の搬送部材に
おける下側面から突出する鉛直部と、これに連なるオー
バハング部とによりＬ字状に形成されているので、前記
オーバハング部によって、ウエハ周縁部における下側面
を確実に支えることができる。

【００２３】また、前記した構成の搬送装置において
は、前記係止部材における鉛直部が、搬送部材に形成さ
れたスリット内を移動して、前記ウエハ支持位置とウエ
ハ解除位置との間を往復できるように構成され、前記係
止部材を駆動するアクチュエータからの駆動力が、搬送
部材の上面に配置されたロッド部材を介して伝達される
ように構成されていることが望ましい。

【００２４】この構成によると、係止部材を駆動するア
クチュエータからの駆動力が、搬送部材の上面に配置さ
れたロッド部材を介して伝達されるようになされるの
で、搬送部材とロッド部材との間の摩擦により発生する
パーティクルが、ウエハの上面に付着する度合いを大幅
に低減させることができる。

【００２５】さらに、前記した構成に加え、前記係止部
材は合成樹脂により形成されていることが望ましく、ま
た、前記搬送部材には、フッ素樹脂コートが施されてい
ることが望ましい。

【００２６】このように、係止部材を合成樹脂（より望
ましくは、ＰＥＥＫ＝ポリ・エーテル・エーテル・ケト
ン樹脂）により構成し、また搬送部材に、フッ素樹脂コ
ートを施すことにより、前記したパーティクルの発生を
より低減させることができ、ウエハをパーティクルによ
って汚染させる度合いを相乗的に低減させることが可能
となる。

【００２７】一方、この発明にかかる熱処理装置は、半
導体ウエハをウエハボートに搬入またはウエハボートか
ら搬出させる搬送装置として、前記した構成の搬送装置
を利用したものであって、前記ウエハボートには、前記
搬送装置によって搬入される半導体ウエハを、上面に重
合状態に載置する平板状のウエハホルダが配置され、前
記ウエハホルダには、前記アクチュエータによって駆動
される前記係止部材の当接を避ける切り欠き部が形成さ
れている点に特徴を有する。この場合、好ましい実施の
形態においては、前記半導体ウエハの板面の外形と、ウ
エハホルダの板面の外径とがほぼ同一寸法に形成された
構成とされる。

【００２８】前記した構成の熱処理装置によると、搬送
装置によって吊り下げ状態に支持されたウエハは、予め
ウエハボートに配置された平板状のウエハホルダの上面
に所定の間隔をおいて搬入され、ウエハはウエハホルダ
に対して重合状態に載置することができる。また、ウエ
ハホルダには、搬送装置に配置された係止部材の当接を
避ける切り欠き部が形成されているので、ウエハホルダ
に対して重合状態に載置されたウエハのみを、係止部材
によって吊り下げ状態に係止し、ウエハホルダを残して
当該ウエハをウエハボートから搬出させることができ
る。

【００２９】したがって、前記したウエハホルダとして
は、半導体ウエハの板面の外形と、ウエハホルダの板面
の外径とがほぼ同一寸法に形成されたものを利用するこ
とができ、ウエハホルダの上面にウエハの全面を重合状
態に載置することができる。これにより、熱処理時にお
いてウエハの撓みに伴う結晶転位を抑制することがで
き、ウエハ品質上の信頼性を高めることができる。さら
に、ウエハホルダとしては、搬送装置における係止部材
の当接を避ける切り欠き部を、その周縁に形成した比較
的単純な形状のものを利用することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる半導体ウ
エハの搬送装置およびこれを利用した熱処理装置につい
て、図に示す実施の形態に基づいて説明する。まず、図
１および図２はウエハ搬送装置の全体構成を示したもの
であり、図１は搬送装置を上面から見た状態の平面図
で、図２はこれを下側面から見た状態の裏面図で示して
いる。

【００３１】図１および図２に示すこの発明にかかるウ
エハ搬送装置２１には、テーブル２２が具備され、この
テーブル２２は鉛直軸２３を介してその鉛直軸回り、す
なわち、水平方向に回動可能に構成されている。また、
前記テーブル２２は、鉛直軸２３を介して水平方向
（Ｘ，Ｙ方向）にも移動できるように構成されている。
前記テーブル２２の上面には、平板状にして若干長尺状
に形成されたウエハ搬送部材（フォーク）２４の長手方
向の基端部が取り付けられている。したがって、このウ
エハ搬送部材２４の板面は、水平方向の姿勢を保持した
まま、テーブル２２と共に水平方向に回動可能になされ
ると共に、水平移動方向（Ｘ，Ｙ方向）にも移動できる
ようになされる。

【００３２】前記ウエハ搬送部材２４における基端部の
上面には、図１に示すように例えば油圧または空気圧に
よって駆動されるアクチュエータ２６が配置されてい
る。このアクチュエータ２６は、その駆動動作によって
一対の駆動アーム２６ａ，２６ｂを両外側方向に移動で
きるように構成されており、各駆動アーム２６ａ，２６
ｂの先端部には、それぞれ短冊状に形成された第１およ
び第２のプレート部材２７，２８が平行状態に取り付け
られている。したがって、前記アクチュエータ２６の駆
動により、平行状態に配置された各プレート部材２７，
２８は、図１に示すように互いに接近した第１状態（後
述するウエハ支持状態）、または所定の間隔をおいた第
２状態（後述するウエハ解除状態）になされる。

【００３３】図１に示すように前記第１のプレート部材
２７における長手方向の両端部には、それぞれロッド部
材３１，３２の一端が取り付けられており、この各ロッ
ド部材３１，３２は、後で詳細に説明するようにウエハ
搬送部材２４の長手方向に沿って形成された溝内に収容
されて、前記アクチュエータ２６からの駆動力を伝達す
るように作用する。また、前記第２のプレート部材２８
における長手方向の両端部にも、それぞれロッド部材３
３，３４の一端が取り付けられており、この各ロッド部
材３３，３４も、後で詳細に説明するようにウエハ搬送
部材２４の長手方向に沿って形成された溝内に収容され
て、前記アクチュエータ２６からの駆動力を伝達するよ
うに作用する。

【００３４】前記ロッド部材３１，３２の他端部には、
図２に示すように係止部材３６，３７が一体に形成され
ており、この係止部材３６，３７は前記搬送部材２４の
下側面に突出するようにして配置されている。また、同
様に前記ロッド部材３３，３４の他端部にも、図２に示
すように係止部材３８，３９が一体に形成されており、
この係止部材３８，３９も前記搬送部材２４の下側面に
突出するようにして配置されている。

【００３５】そして、搬送部材２４における基端部側に
配置された一対の係止部材３６，３７と、搬送部材２４
における自由端部側に配置された一対の係止部３８，３
９とは、搬送部材２４の裏面において長手方向で対向す
るようになされ、前記アクチュエータ２６の駆動動作に
よって、仮想線で示したウエハＷを吊り下げ状態で支持
するウエハ支持位置と、前記ウエハＷの外形周縁の外側
まで移動して前記ウエハの支持状態を解除するウエハ解
除位置との間で往復移動できるように構成されている。
なお、図１および図２においては、各係止部材３６〜３
９は、ウエハＷを吊り下げ状態で支持することができる
ウエハ支持位置に設定されている状態を示している。

【００３６】図３および図４は、前記した各係止部材の
うち、搬送部材２４における自由端部側に配置された一
方の係止部材３８の構成およびその配置状態を示したも
のである。すなわち図３（ａ）は、当該部分を拡大して
示した平面図で、また図３（ｂ）は、これを下側面から
見た状態の裏面図で示している。また図４（ａ）は、図
３（ａ）におけるＡ−Ａ線より矢印方向に見た状態の断
面図で、さらに図４（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−
Ｂ線より矢印方向に見た状態の断面図でそれぞれ示して
いる。

【００３７】図３（ａ）に示されたように、前記したロ
ッド部材３３は、平板状に形成された搬送部材２４の上
面に沿って形成された溝部４２内に収容され、前記アク
チュエータ２６からの駆動力を係止部材３８に伝達する
ように構成されている。前記係止部材３８は、図４
（ａ）および図４（ｂ）に示したようにロッド部材３３
の先端部において、搬送部材２４の下側面から突出する
鉛直部３８ａと、当該鉛直部に連なりウエハ周縁部にお
ける下側面を支える水平方向に延出されたオーバハング
部３８ｂとにより構成されており、前記鉛直部３８ａと
オーバハング部３９ｂとにより、係止部材はＬ字状に形
成されている。

【００３８】そして、Ｌ字状に形成された係止部材３８
は、その鉛直部３８ａにおいて、前記したロッド部材３
３と一体に形成されており、したがって、ロッド部材３
３と係止部材３８とを含めた構成は、図４（ａ）に示さ
れたようにコ字状になされている。そして、前記係止部
材３８を構成する鉛直部３８ａは、搬送部材２４に形成
されたスリット４３内に収容されて、スリット４３の開
設方向に沿って移動されるように構成されている。

【００３９】これにより、前記したロッド部材３３を介
してアクチュエータ２６からの駆動力を受けた係止部材
３８は、スリット４３の開設方向に沿って移動し、オー
バハング部３８ｂの先端部は、ウエハ支持位置と、ウエ
ハ解除位置との間で往復移動される。なお、前記したオ
ーバハング部３８ｂの先端部は、図３（ｂ）に示された
ように、係止部材３８によって支持されるウエハ外周縁
における接線に対応した傾斜部３８ｃになされている。
この構成により、係止部材３８の往復移動のストローク
が僅かであっても、前記傾斜部３８ｃがウエハ外周縁の
接線方向に移動するので、ウエハの支持および解除の制
御動作を正確に行うことができる。

【００４０】なお、図３および図４に基づく以上の説明
は、搬送部材２４における自由端部側に配置された一方
の係止部材３８の構成およびその配置状態について述べ
ているが、搬送部材２４における自由端部側に配置され
た他方の係止部材３９においていも同様に構成されてい
る。すなわち、前記した一方の係止部材３８に対して他
方の係止部材３９は、搬送部材２４の長手方向の中央部
を介して線対称となるように形成されている。

【００４１】次に図５および図６は、前記した各係止部
材のうち、搬送部材２４における基端部側に配置された
一方の係止部材３６の構成およびその配置状態を示した
ものである。すなわち図５（ａ）は、当該部分を拡大し
て示した平面図で、また図５（ｂ）は、これを下側面か
ら見た状態の裏面図で示している。また図６（ａ）は、
図５（ａ）におけるＣ−Ｃ線より矢印方向に見た状態の
断面図で、さらに図６（ｂ）は、図５（ａ）におけるＤ
−Ｄ線より矢印方向に見た状態の断面図でそれぞれ示し
ている。

【００４２】図５（ａ）に示されたように、前記したロ
ッド部材３１は、平板状に形成された搬送部材２４の上
面に沿って形成された溝部５１内に収容され、第１のプ
レート部材２７を介して受ける前記アクチュエータ２６
からの駆動力を、係止部材３６に伝達するように構成さ
れている。前記係止部材３６は、図６（ａ）および図６
（ｂ）に示したようにロッド部材３１の先端部におい
て、搬送部材２４の下側面から突出する鉛直部３６ａ
と、当該鉛直部に連なりウエハ周縁部における下側面を
支える水平方向に延出されたオーバハング部３６ｂとに
より構成されており、前記鉛直部３６ａとオーバハング
部３６ｂとにより、係止部材はＬ字状に形成されてい
る。

【００４３】そして、Ｌ字状に形成された係止部材３６
は、その鉛直部３６ａにおいて、前記したロッド部材３
１と一体に形成されており、したがって、ロッド部材３
１と係止部材３６とを含めた構成は、図６（ａ）に示さ
れたようにコ字状になされている。そして、前記係止部
材３６を構成する鉛直部３６ａは、搬送部材２４に形成
されたスリット５２内に収容されて、スリット５２の開
設方向に沿って移動されるように構成されている。

【００４４】これにより、前記したロッド部材３１を介
してアクチュエータ２６からの駆動力を受けた係止部材
３６は、スリット５２の開設方向に沿って移動し、オー
バハング部３６ｂの先端部は、ウエハ支持位置と、ウエ
ハ解除位置との間で往復移動される。なお、前記したオ
ーバハング部３６ｂの先端部は、図５（ｂ）に示された
ように、係止部材３６によって支持されるウエハ外周縁
における接線に対応した傾斜部３６ｃになされている。
この構成により、係止部材３６の往復移動のストローク
が僅かであっても、ウエハの支持および解除の制御動作
を正確に行うことができる。

【００４５】なお、図５および図６に基づく以上の説明
は、搬送部材２４における基端部側に配置された一方の
係止部材３６の構成およびその配置状態について述べて
いるが、搬送部材２４における基端部側に配置された他
方の係止部材３７においていも同様に構成されている。
すなわち、前記した基端部側の一方の係止部材３６に対
して他方の係止部材３７は、搬送部材２４の長手方向の
中央部を介して線対称となるように形成されている。

【００４６】前記したウエハ搬送装置２１の構成による
と、アクチュエータ２６の駆動により、搬送部材２４の
下側面に突出して配置された各係止部材３６〜３９は、
前記ウエハＷを吊り下げ状態で支持するウエハ支持位置
と、前記ウエハＷの外形周縁の外側まで移動して前記ウ
エハの支持状態を解除するウエハ解除位置との間で往復
移動する。したがって、前記した二つの位置に設定され
る係止部材３６〜３９によって、ウエハＷを吊り下げ状
態で支持すると共に、またその支持を解除することがで
きる。

【００４７】図７は、前記したウエハ搬送装置２１によ
って、ウエハＷを支持した状態を示している。この場
合、前記ウエハＷは各係止部材３６〜３９におけるオー
バハング部３６ｂ〜３９ｂが、ウエハ周縁部における下
側面に当接し、ウエハＷは水平姿勢の状態まま、吊り下
げられるようにして支持される。そして、ウエハＷが前
記各係止部材３６〜３９によって支持された状態におい
ては、当該ウエハＷの上面は前記搬送部材２４の下側面
に接触することなく吊り下げられるように、各係止部材
における前記した各鉛直部３６ａ〜３９ａの寸法が設定
されている。この構成により、ウエハ搬送装置２１の搬
送移動に基づいて多少の振動等を受けても、ウエハＷの
上面に傷をつけるなどの不都合を回避することができ
る。

【００４８】また、前記した構成の搬送装置２１による
と、各係止部材３６〜３９に駆動力を伝達するロッド部
材３１〜３４は、搬送部材２４の上面に配置されている
ので搬送部材とロッド部材との間の摩擦により発生する
パーティクルが、ウエハの上面に付着する度合いを大幅
に低減させることができる。この場合、前記係止部材３
６〜３９、並びにロッド部材３１〜３４を合成樹脂、好
ましくはＰＥＥＫ（ポリ・エーテル・エーテル・ケトン
樹脂）により一体に形成し、また搬送部材２４にフッ素
樹脂コートを施すことにより、前記したパーティクルの
発生をより低減させることができ、ウエハをパーティク
ルによって汚染させる度合いを相乗的に低減させること
が可能となる。

【００４９】前記したウエハ搬送装置２１は、そのテー
ブル２２を水平方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させつつ、鉛
直軸２３を介して搬送部材２４を水平方向に回動させる
駆動動作を実行させることで、鉛直方向に移動できる図
示せぬウエハカセットから、ウエハＷを取り出すことが
できる。また、鉛直方向に移動できる図９に示した縦型
ウエハボート１に、ウエハＷを搬入することができる。
また、熱処理済みのウエハＷを、同様にして縦型ウエハ
ボート１から搬出し、ウエハカセットに戻すことができ
る。

【００５０】ここで、この発明にかかる熱処理装置は、
以上説明したウエハ搬送装置２１と、図９に示した縦型
ウエハボート１、および図８に示した平板状のウエハホ
ルダＨとの組み合わせにより構成される。図８に示した
ウエハホルダＨは、例えば多結晶シリコン粒状体を焼結
したシリコン焼結体により構成されている。そして、ウ
エハホルダＨの板面の外径は、前記ウエハ搬送装置２１
によって搬送されるウエハＷの板面の外形とほぼ同一寸
法に形成されている。またウエハホルダＨには、図８に
示すようにその周縁の四か所に切り欠き部５５が施され
ている。

【００５１】この切り欠き部５５は、搬送装置２１にお
ける各係止部材３６〜３９によってウエハＷを支持した
状態において、各係止部材３６〜３９の当接が避けられ
る位置に形成されている。そして、前記した構成のウエ
ハホルダＨは、図９に示した縦型ウエハボート１に鎖線
で示すように予め配置されている。この場合、前記各切
り欠き部５５が搬送装置２１の各係止部材３６〜３９に
当接しないように、その位置関係が定められてボート１
内に配置される。すなわち、図８に符号５６で示した矢
印が、図９に示したウエハボート１におけるウエハの搬
入または搬出用の開口部３から奥側に向くようにして、
ホルダＨがボート１に配置されている。

【００５２】この構成により、搬送装置２１は図示せぬ
ウエハカセットからウエハＷを吊り下げ状態で搬出し、
ウエハボート１に予め載置されたウエハホルダＨの上面
において支持を解除することにより、ウエハＷはホルダ
Ｈの上面に重合状態で載置される。このようにしてウエ
ハボート１に収容されたウエハＷは、周知の熱処理炉内
に装填されて酸化あるいは拡散等の熱処理が実行され
る。

【００５３】この時、ウエハＷはホルダＨの上面に重合
状態で載置されているので、ボート１における水平方向
に配置された各支持片５によって、ウエハＷが直接的に
応力を受けることが防止される。また、円板状のホルダ
Ｈは、熱処理時におけるウエハ面内の温度を均一化する
ように作用するので、ウエハ面内の温度差によって、ウ
エハＷが熱応力を受ける度合いも低減される。これによ
り、熱処理によって半導体ウエハＷにスリップ転位が発
生するのを効果的に抑えることができる。

【００５４】熱処理がなされたウエハホルダＨ上に載置
された状態のウエハＷは、再び搬送装置２１によって支
持され、ウエハボート１から搬出される。この場合、搬
送装置２１における前記した各係止部材３６〜３９によ
って、ウエハＷは再び吊り下げられた状態で支持され
る。この時、ウエハＷをその上面に載置しているウエハ
ホルダＨには、図８に基づいてすでに説明したとおり、
各係止部材３６〜３９の当接を避けるように切り欠き部
５５がそれぞれ形成されているので、各係止部材３６〜
３９はウエハＷのみを係止することができる。

【００５５】このようにして、搬送装置２１はウエハホ
ルダＨをボート１に残したまま、ウエハＷのみを係止
し、ウエハボート１から搬出することができる。そし
て、ウエハボート１から搬出されたウエハＷは、再び搬
送装置２１によって図示せぬウエハカセット内に収容さ
れる。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、この発明
にかかる半導体ウエハの搬送装置によると、複数の係止
部材によって半導体ウエハを吊り下げ状態で支持するよ
うになされるので、ウエハホルダをウエハボートに載置
した状態で、ウエハをホルダ上に重合させることができ
る。また、前記ウエハホルダをウエハボートに残してウ
エハのみを搬出させることができる。したがって、ホル
ダにウエハを重合させたり分離するための重ね合わせス
テージの配備を省略することができる。

【００５７】そして、この発明にかかる熱処理装置によ
ると、前記搬送装置を利用してウエハボートに載置され
たホルダ上に半導体ウエハを重合し、酸化あるいは拡散
等の熱処理を実行することができるので、熱処理時にお
いてウエハに対する結晶転位の発生を効果的に抑制させ
ることができ、ウエハ品質上の信頼性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるウエハ搬送装置を上面から見
た状態の平面図である。

【図２】同じくウエハ搬送装置を下側面から見た状態の
裏面図である。

【図３】ウエハ搬送装置に配置された係止部材の平面図
および裏面図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線より矢印
方向に見た状態の係止部材の断面図である。

【図５】ウエハ搬送装置に配置された他の係止部材の平
面図および裏面図である。

【図６】図５におけるＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線より矢印
方向に見た状態の係止部材の断面図である。

【図７】ウエハ搬送装置によってウエハを支持した状態
を示す側面図である。

【図８】この発明にかかる熱処理装置において利用され
るウエハホルダの構成を示す平面図である。

【図９】同じく熱処理装置において利用される縦型ウエ
ハボートを示す斜視図である。

【図１０】従来のウエハ搬送装置の一例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ 縦型ウエハボート ３ 開口部 ２１ ウエハ搬送装置 ２２ テーブル ２３ 鉛直軸 ２４ ウエハ搬送部材（フォーク） ２６ アクチュエータ ２６ａ，２６ｂ 駆動アーム ２７，２８ プレート部材 ３１〜３４ ロッド部材 ３６〜３９ 係止部材 ３６ａ，３８ａ 鉛直部 ３６ｂ，３８ｂ オーバハング部 ３６ｃ，３８ｃ 傾斜部 ４２，５１ 溝部 ４３，５２ スリット ５５ 切り欠き部 Ｈ ウエハホルダ Ｗ 半導体ウエハ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送するウエハ周縁部における下側面に
   係止して、前記ウエハを吊り下げ状態で支持する複数の
   係止部材が備えられ、前記各係止部材は、前記ウエハを
   吊り下げ状態で支持するウエハ支持位置と、前記ウエハ
   の外形周縁の外側まで移動して前記ウエハの支持状態を
   解除するウエハ解除位置との間で往復移動できるように
   構成される共に、前記各係止部材は、前記ウエハ支持位
   置およびウエハ解除位置の範囲でアクチュエータにより
   往復駆動されるように構成したことを特徴とする半導体
   ウエハの搬送装置。
2. 【請求項２】 前記係止部材は、平板状に形成された搬
   送部材の下側面に突出するようにして配置され、前記ウ
   エハを各係止部材によって水平姿勢に支持した状態にお
   いて、当該ウエハの上面が前記搬送部材の下側面に非接
   触状態で吊り下げられるように構成したことを特徴とす
   る請求項１に記載された半導体ウエハの搬送装置。
3. 【請求項３】 前記係止部材には、前記搬送部材の下側
   面から突出する鉛直部と、当該鉛直部に連なり前記ウエ
   ハ周縁部における下側面を支える水平方向に延出された
   オーバハング部とが備えられ、前記鉛直部とオーバハン
   グ部とにより、係止部材がＬ字状に形成されたことを特
   徴とする請求項２に記載された半導体ウエハの搬送装
   置。
4. 【請求項４】 前記係止部材における鉛直部が、搬送部
   材に形成されたスリット内を移動して、前記ウエハ支持
   位置とウエハ解除位置との間を往復できるように構成さ
   れ、前記係止部材を駆動するアクチュエータからの駆動
   力が、搬送部材の上面に配置されたロッド部材を介して
   伝達されるように構成したことを特徴とする請求項３に
   記載された半導体ウエハの搬送装置。
5. 【請求項５】 前記係止部材が合成樹脂により形成され
   ていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいず
   れかに記載された半導体ウエハの搬送装置。
6. 【請求項６】 前記搬送部材には、フッ素樹脂コートが
   施されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４
   のいずれかに記載された半導体ウエハの搬送装置。
7. 【請求項７】 半導体ウエハをウエハボートに搬入また
   はウエハボートから搬出させる搬送装置として、請求項
   １ないし請求項６のいずれかに記載された半導体ウエハ
   の搬送装置を利用した熱処理装置であって、前記ウエハ
   ボートには、前記搬送装置によって搬入される半導体ウ
   エハを、上面に重合状態に載置する平板状のウエハホル
   ダが配置され、前記ウエハホルダには、前記アクチュエ
   ータによって駆動される前記係止部材の当接を避ける切
   り欠き部が形成されていることを特徴とする熱処理装
   置。
8. 【請求項８】 前記半導体ウエハの板面の外形と、ウエ
   ハホルダの板面の外径とがほぼ同一寸法に形成されてい
   ることを特徴とする請求項７に記載された熱処理装置。